Cherenkov Telescope Array Observatory CTAO (fisica delle astroparticelle)

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Il sito CTA nell’emisfero sud © CTAO

Il Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) sarà il più grande osservatorio terrestre di nuova generazione per la rilevazione dei raggi gamma di altissima energia. CTAO comprenderà due schiere di telescopi: una sarà ospitata dall’Osservatorio Europeo Australe (ESO) nella stazione di osservazione astronomica di Paranal (Cile), per l’emisfero australe, e l’altra dall’Istituto di astrofisica delle Canarie (IAC) sull’isola di La Palma (arcipelago delle Canarie, Spagna), per l’emisfero boreale. CTAO sarà così il primo osservatorio terrestre a permettere l’esplorazione dell’intero cielo. Il progetto verrà realizzato come European Research Infrastructure Consortium (ERIC) con sede a Bologna (Italia). 

CTAO è una collaborazione scientifica internazionale volta alla costruzione del Cherenkov Telescope Array (CTA), un’infrastruttura di ricerca di punta a livello mondiale nel settore della fisica delle astroparticelle. Sono attese scoperte rivoluzionarie nel campo dell’astrofisica delle alte energie ma anche della cosmologia e della fisica fondamentale. 

Attualmente la progettazione di CTA è seguita da un consorzio di istituti di ricerca e scienziati provenienti da tutto il mondo. La costruzione dovrebbe essere avviata nel 2022. I costi della prima configurazione della rete di telescopi dovrebbero ammontare a circa 330 milioni di euro. Quanto al suo utilizzo, si prevede una piena funzionalità entro il 2025 e una vita utile di 30 anni. 

Il sito dell’emisfero nord è situato sull’isola di La Palma, alle Canarie, mentre il sito dell’emisfero sud è ospitato presso l’osservatorio Paranal dell’ESO.

Il più grande osservatorio terrestre per l’astronomia gamma di altissima energia

CTAO sarà il più grande osservatorio al mondo di raggi gamma di alta energia. Le sue due reti di telescopi rileveranno la radiazione gamma con una precisione e una sensibilità senza precedenti. CTA ha inoltre il pregio di fungere da piattaforma di scambio e collaborazione per le comunità di fisici delle particelle e astrofisici del mondo intero. Si tratta di una vera e propria organizzazione di ricerca internazionale al servizio della nascente branca della fisica astroparticellare.

CTA intercetterà i raggi gamma di alta energia nel range 20 GeV (gigaelettronvolt) - 300 TeV (teraelettronvolt) emessi da sorgenti cosmiche e sarà sensibile agli acceleratori cosmici più potenti dell’universo. Il suo campo d’indagine è molto vasto, dalla comprensione del ruolo delle particelle cosmiche di alta energia, al fenomeno dei buchi neri e delle pulsar, passando per lo studio della materia oscura.

CTA pone tuttavia alcune sfide informatiche: gli archivi dell’Osservatorio dovranno gestire un volume totale di dati dell’ordine di 25 PB l’anno. Le immagini delle sorgenti di raggi gamma saranno ricostruite a partire dall’osservazione di una serie di «cascate» di particelle subatomiche catturate dalle fotocamere dei telescopi CTA. I dati, distribuiti dal centro di trattamento dati di Zeuthen (Germania), saranno liberamente consultabili.

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Prototipo LST (LST-1), sito dell’emisfero nord, isola di La Palma, Spagna © CTAO

Partecipazione svizzera

Le Università di Zurigo, di Ginevra e il PFZ sono coinvolti nel progetto CTA dall’inizio degli anni 2000. In ragione del suo notevole contributo all’ideazione del progetto, dal 2020 l’Università di Ginevra si sta occupando, con il sostegno della Confederazione, di consolidare il bacino di utenti in Svizzera, per preparare il terreno a una eventuale adesione futura del Paese a CTAO ERIC.

CTAO ERIC, a direzione italiana, potrebbe diventare realtà a metà 2022 e vedrebbe tra i suoi membri fondatori l’Austria, la Repubblica Ceca, la Francia, la Germania, l’Italia, la Polonia, la Slovenia, la Spagna e l’ESO. Inizialmente la Svizzera aderirà al progetto con lo status di osservatore fondatore. Oltre alla cerchia dei futuri membri, anche istituti giapponesi, australiani, brasiliani, statunitensi e britannici parteciperanno alla costruzione.

La rilevanza scientifica di CTA per la Svizzera e il resto del mondo è considerevole, sia in termini di tecnologie di produzione e analisi dei dati, tra cui l’apprendimento automatico e le moderne tecniche di imaging, sia in termini di networking con le industrie specializzate che potrebbero così essere coinvolte nella realizzazione dei telescopi.

La SEFRI prende parte ai negoziati in corso con i futuri Stati membri in vista dell’istituzione di CTAO ERIC.

Contatto

SEFRI, Xavier Reymond
Capo della delegazione svizzera

SEFRI, Kevin Reymond
Delegato della Svizzera presso il Board of Government Representatives

Università di Ginevra
Prof. Teresa Montaruli
Coordinatrice della collaborazione svizzera CTAO

PFZ
Prof. Adrian Biland
Delegato scientifico per la Svizzera

Stampare contatto

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