Umístění jižní části observatoře CTA potvrzeno v Chile

Během tohoto týdne tak byly celkově uzavřeny tři dvoustranné smlouvy, a to mezi chilskou vládou a ESO; mezi ESO a CTAO; a mezi Chilskou národní komisí pro vědu a technologii (Chilean National Commission for Science and Technology, CONICYT) a CTAO (samostatná tisková zpráva v angličtině zde). Na základě těchto dohod nyní může CTAO přistoupit k výstavbě jižní části observatoře. Podobná dohoda ohledně severní části observatoře již existuje také mezi CTAO a Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) a umožňuje její umístění na hvězdárně Observatorio del Roque de los Muchachos na španělském ostrově La Palma. Výstavba na obou polokoulích tak může naplno začít v roce 2020.

CTA bude detektorem nové generace pro pozemní detekci záření gama, což je elektromagnetické záření velmi o velmi vysoké energii, vyzařované těmi nejžhavějšími a nejvýkonnějšími objekty v celém vesmíru, jako jsou supermasivní černé díry, supernovy a možná také pozůstatky po samotném Velkém třesku. Aby bylo možné provádět pozorování kdekoliv na obloze, bude observatoř CTA sestávat ze dvou částí. Na severní polokouli bude umístěno 19 dalekohledů, zatímco na polokouli jižní jich bude 99.

Lokalita budoucí jižní části CTA se nachází 11 km jihovýchodně od soustavy obřích dalekohledů ESO pracujících pod názvem Very Large Telescope na Observatoři Paranal v poušti Atacama a zároveň jenom 16 km od místa, kde probíhá stavba budoucího největšího optického dalekohledu na světě, tzv. Extremely Large Telescope. Tato oblast je známá jako jedno z nejsušších a nejodlehlejších míst na Zemi, což z něj činí hotový ráj pro astronomii. Kromě těchto ideálních podmínek pro celoroční pozorování volba lokality poblíž zařízení ESO umožní CTA těžit z existující infrastruktury a zkušeností, které s výstavbou a provozováním velkých dalekohledů v poušti Atacama astronomové z Evropské jižní observatoře za celou dobu jejího provozu nashromáždili.

oučasné pozemní soustavy dalekohledů pro pozorování záření gama typicky sestávají jen z několika individuálních dalekohledů. CTA tak se svojí výrazně větší sběrnou plochou a širším záběrem na obloze bude největším a nejcitlivějším experimentem v oboru, překonávajíc současnou dosahovanou citlivost přibližně desetinásobně při větší přesnosti určení energie a směrů příletu pozorovaných gama fotonů.

Zemská atmosféra sice zabraňuje gama záření v dosažení povrchu planety, ale velká zrcadla a citlivé kamery s vysokým časovým rozlišením, kterými jsou experimenty, jako bude CTA, vybaveny, umožňují zachytit krátké záblesky slabého Čerenkovova záření, které vznikají, když jednotlivé gama fotony interagují se zemskou atmosférou. Pomocí měření vlastností tohoto záření pak vědci dokáží sledovat směr příletu fotonu gama až k jeho vesmírnému zdroji.

Dne 17. prosince 2018 se k podpisu dohody o vědecké spolupráci mezi jejich institucemi sešli jednatel CTAO Frederico Ferrini a výkonný ředitel CONICYT Christian Nicolai Orellana. Tato spolupráce má za cíl rozvíjet astronomický výzkum v Chile a zhodnotit příležitosti nabízené otevřením nového pozorovacího okna do kosmu s pomocí observatoře CTA.

“Výstavba této nové observatoře přinese do Chile výzkum nejextrémnějších jevů ve vesmíru,” vysvětluje výkonný ředitel CONICYT Christian Nicolai. “Projekt bude doplněn výstavbou další soustavy dalekohledů na severní polokouli, což umožní rozvoj vědecké spolupráce mezi oběma stranami planety. Chile se tak stane hostitelskou zemí pro největší koncentraci technologie pro pozorování vesmírných jevů ze zemského povrchu a bude potvrzena její role jako přírodní astronomické laboratoře s velkolepou tmavou noční oblohou a světového lídra v oboru astronomie.”

“Uzavření vědecké spolupráce s CONICYT je důležitým prvním krokem v posilování důvěry vlády Chile ve vědeckou spolupráci a v přípravě výstavby dalekohledů CTA v Chile, se zapojením ESO,” komentuje dohodu jednatel CTAO Frederico Ferrini. “Těšíme se na spolupráci s CONYCIT a možnost podílet se na rozvoji brilantní chilské vědecké a inženýrské komunity, která se stane významnou částí budoucnosti jak Chile, tak rozvíjejících se aktivit CTA.”

Vědecký záběr observatoře CTA je extrémně široký: od porozumění role relativistických částic kosmického záření ve vesmíru po hledání temné hmoty. CTA prozkoumá tzv. extrémní vesmír, tedy prostředí tak exotická, jako je bezprostřední okolí černých děr, ale i rozsáhlé vesmírné proluky mezi vlákny velkoškálové struktury. Pozorování CTA mají dokonce potenciál odhalit zcela nové fyzikální jevy, protože fotony gama jsou sondami do povahy samotné hmoty a sil za hranicemi tzv. standardního modelu.

Více než 1400 vědců a inženýrů ze 31 zemí napříč pěti kontinenty je zapojeno do vědeckého a technologického vývoje CTA. Podílníky současné právnické osoby zaštiťující projekt, CTAO gGmbH, jsou zástupci ministerstev a grantových agentur z Austrálie, Rakouska, České republiky, Francie, Německa, Itálie, Nizozemska, Japonska, Slovinska, Jihoafrické republiky, Španělska, Švýcarska a Velké Británie[1]. V současné době se připravují na založení právního útvaru typu European Research Infrastructure Consortium, který bude mít na starosti samotnou výstavbu observatoře a bude se skládat z členských států CTAO a přidružených zemí.

Česká republika se na přípravě projektu CTA podílí již řadu let v několika oborech. Čeští vědci se nejprve významně zapojili do hledání a výběru lokalit pro stavbu observatoře, kdy nasbírali mnoho let dat o pozorovacích podmínkách lokalit na čtyřech různých kontinentech; v tomto oboru nyní pokračují instalací dalších zařízení pro detailní charakterizaci atmosférických podmínek na lokalitách, které byly nakonec vybrány, a budou pokračovat i za běhu CTA poskytováním systémů pro monitorování atmosféry v reálném čase. Česká účast je také silná v projektu jednoho z navržených typů dalekohledů pro CTA známého pod akronymem SST-1M, kde jsou čeští vědci zodpovědní za optickou a mechanickou konstrukci zobrazovacího systému. Dlouhodobá česká zkušenost s optikou pro podobné experimenty je také využívána v hodnocení a výběru technických možností realizace optických prvků napříč subsystémy CTA. V neposlední řadě se čeští vědci také chystají analyzovat již od začátku data z observatoře, a to ať už jde o samotná pozorování v oboru gama, tak i o sekundární detekci nabitých částic z vesmíru, která má v ČR rozsáhlou tradici.

 
[1] Nizozemsko a Jihoafrická republika se účastní jako pozorovatelé.

Převzato: Fyzikální ústav AV ČR v.v.i.