Grünes Licht für den Bau des weltweit größten Gammastrahlen-Observatoriums

Vereinbarungen für den südlichen Standort des Cherenkov Telescope Array unterzeichnet

Künstlerische Darstellung eines Teils des geplanten Cherenkov Telescope Arrays der südlichen Hemisphäre mit allen drei Teleskoptypen. Bild: CTAO/M-A. Besel/IAC (G.P. Diaz)/ESO (CC BY-NC-ND 2.0) [Quelle]

Mit der Unterzeichnung der endgültigen Verträge ist der Weg frei für den Bau des größten Gammastrahlen-Observatoriums der Welt, des Cherenkov Telescope Array CTA in Chile. DESY ist in dem internationalen Projekt für die Entwicklung und den Bau der mittleren der drei CTA-Teleskoptypen verantwortlich, der „Arbeitspferde“ des Observatoriums. Am DESY-Standort Zeuthen wird zudem das Science Data Management Centre von CTA errichtet.

CTA wird je einen Standort auf der Nord- und auf der Südhalbkugel bekommen. In Santiago wurden jetzt insgesamt drei Abkommen für den südlichen Standort unterzeichnet: zwischen der chilenischen Regierung und der Europäischen Südsternwarte ESO als Partner von CTA; zwischen der ESO und der CTA-Observatoriumsgesellschaft CTAO; und zwischen der CTAO und der chilenischen Nationalen Kommission für wissenschaftliche und technologische Forschung (Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica CONICYT). Mit diesen drei Vereinbarungen kann die CTAO-Gesellschaft mit dem Bau der südlichen Anlage in der Nähe des Paranal-Observatoriums der ESO in Chile beginnen. Der Hosting-Vertrag für den nördlichen Standort auf der Kanareninsel La Palma ist bereits mit dem Astrophysikalischen Institut der Kanaren (Instituto de Astrofísica de Canarias IAC) geschlossen worden. Baubeginn wird an beiden Standorten voraussichtlich 2020 sein.

Als Gammastrahlen-Observatorium der nächsten Generation wird CTA die heißesten und energiereichsten Objekte des Universums untersuchen, darunter etwa extrem massereiche Schwarze Löcher, Supernova-Sternexplosionen und möglicherweise Relikte des Urknalls. Die Standorte auf beiden Erdhälften sollen sicherstellen, dass sich der komplette Himmel beobachten lässt. Am nördlichen Standort werden 19 Teleskope aufgebaut, am südlichen 99. Der südliche Standort von CTA liegt rund elf Kilometer südöstlich vom Very Large Telescope am Paranal-Observatorium der ESO in der Atacama-Wüste. Die Region ist eine der trockensten und isoliertesten der Erde und damit ein Paradies für Astronomen, weil sie ideale Beobachtungsbedingungen bietet. Der Bau von CTA am Paranal-Observatorium bietet darüber hinaus den Vorteil, die Infrastruktur und Expertise der ESO nutzen zu können.

Existierende Gammastrahlen-Observatorien bestehen erst aus einer überschaubaren Zahl einzelner Teleskope, CTA wird mit seiner enormen Sammelfläche und breiten Himmelsabdeckung das größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium der Welt sein, unter anderem mit einer zehnmal höheren Empfindlichkeit als bestehende Instrumente.

Cherenkov-Teleskope beobachten nicht die kosmische Gammastrahlung selbst, die von der Erdatmosphäre absorbiert wird. Bei dieser Absorption lösen die energiereichen Gamma-Photonen aus dem Kosmos jedoch eine Kaskade von Folgeteilchen aus, die durch fortwährende Stöße lawinenartig anwächst. Diese Teilchen haben so viel Energie, dass sie sich durch die Luft schneller bewegen als das Licht (aber nicht schneller als das Licht im Vakuum, die absolute Geschwindigkeitsgrenze). Dabei entsteht - ähnlich wie der Überschallknall bei Flugzeugen - sogenanntes Cherenkov-Licht, das bläulich schimmert. Aus der Beobachtung dieses Lichts in der Erdatmosphäre können Cherenkov-Observatorien die Richtung und die Energie des ursprünglichen kosmischen Gamma-Photons bestimmen.

CTA ist ein globales Projekt, an dem sich mehr als 1400 Wissenschaftler und Ingenieure aus 31 Ländern auf fünf Kontinenten (Armenien, Australien, Brasilien, Bulgarien, Chile, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Indien, Irland, Italien, Japan, Kroatien, Mexiko, Namibia, Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Slowenien, Südafrika, Spanien, Schweden, Schweiz, Thailand, Großbritannien, USA und Ukraine) und mehr als 200 Forschungseinrichtungen beteiligen. Die wissenschaftliche Bandbreite des CTA reicht vom Verständnis der Rolle relativistischer kosmischer Teilchen bis hin zur Suche nach dunkler Materie. CTA wird das extreme Universum erforschen, von der direkten Nachbarschaft Schwarzer Löcher bis hin zu den größten kosmischen Skalen. Dabei könnte CTA möglicherweise auch den Weg zu einer Physik jenseits des etablierten Standardmodells der Teilchenphysik weisen.

http://astro.desy.de/gamma_astronomie/cta/index_ger.html