Cherenkov Telescope Array

El Cherenkov Telescope Array o CTA (podría traducirse al español como Matriz de Telescopios Cherenkov) es un proyecto científico que propone la construcción de un detector de rayos gamma de muy alta energía de nueva generación en el rango de energía de decenas de GeV a más de 100 TeV. La propuesta actual incluye la construcción de dos matrices de telescopios Cherenkov, una primera matriz en el hemisferio norte, sobre todo dirigido al estudio de fuentes extragalácticas a la energía más baja alcanzable, y una segunda matriz en el hemisferio sur, con el propósito de cubrir todo el rango de energías y concentrarse en el estudio de fuentes galácticas.

Técnicamente hablando, CTA se propone mejorar la sensibilidad al flujo de rayos gamma en un factor diez respecto a la generación actual de telescopios Cherenkov como MAGIC, HESS y VERITAS. Probablemente estará compuesto de decenas de telescopios con espejos de distintos tamaños. En el diseño preliminar, el observatorio se extiende en un área plana de unos 3x3 kilómetros cuadrados, con los telescopios más grandes (diámetro aproximado de 23 m) en el centro, rodeados por los medianos (12 m) y finalmente se encuentran los pequeños (6 m) dedicados a capturar los fotones de mayor energía. Los telescopios más grandes son los que requieren una estructura más compleja y por tanto suponen un gasto mayor frente a los demás. No olvidemos que estas grandes "antenas" deben orientarse lo más rápidamente posible cuando se produce algún estallido en el cielo.

CTA supone también un reto en ingeniería electrónica. De ella depende la sincronización del sistema de telescopios necesaria para una toma de datos óptima. Además hay que distinguir los sucesos de radiación Cherenkov producidos por los rayos gamma de otros sucesos debidos a radiación de fondo o rayos cósmicos que también llegan a los telescopios. La proporción de sucesos Cherenkov debidos a rayos gamma frente a los producidos por rayos cósmicos es aproximadamente del uno por mil.

Para escoger la ubicación de estos telescopios se siguen unos criterios fundamentales relacionados con la altura, nubosidad, contaminación lumínica...etc. Se utilizan las series de datos obtenidas por varios satélites meteorológicos (ERA-40, GTOPO30...etc) y se analizan para sacar posibles emplazamientos. Muchos de ellos tienen que ser descartados automáticamente debido a la situación política de los países en que se encuentran (Irán o Afganistán por ejemplo) y otros debido a que el suministro de energía, agua y otros bienes de primera necesidad sería muy complicado. A día de hoy (febrero de 2016) los sitios preseleccionados como sedes de los observatorios norte y sur de CTA son respectivamente: el Observatorio del Roque de los Muchachos en la isla de La Palma (España) y las inmediaciones de Cerro Paranal en Chile.

Actualmente, los observatorios más productivos en este rango de energías son MAGIC, H.E.S.S. y VERITAS desde tierra y el satélite Fermi (anteriormente llamado GLAST) desde el espacio, aunque CTA alcanzará hasta los 100 TeV. CTA ayudará a explicar el mecanismo de los púlsares, la transferencia de materia en sistemas binarios, el funcionamiento de las Galaxias Activas e incluso aportar datos sobre las teorías que apuntan a que los fotones más energéticos viajan a más velocidad que los menos energéticos (se conoce como no-invariancia Lorentz) o la identidad de la materia oscura. Por todo ello el programa de investigación de CTA va más allá de la Astrofísica de Altas Energías e incluye campos como la Cosmología y la Física Fundamental.

Los primeros prototipos de telescopios podrían empezar a operar en 2016. CTA está siendo diseñado y será construido por una colaboración internacional de científicos, con una fuerte componente europea. El proyecto está apoyado por la hoja de ruta de ESFRI (el Forum Europeo de Estrategia de Infraestructuras Científicas), por la hoja de ruta de la red europea de Física de Astropartículas ASPERA y por la hoja de ruta de la red europea de Astrofísica Astronet.

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