De directeur-generaal van ESO en de directeur van het Cherenkov Telescope Array (CTA) Observatory hebben de overeenkomst getekend die nodig is voor de zuidelijke vestiging van de CTA, nabij de ESO-sterrenwacht op Paranal. Daarnaast hebben de Chileense regering en ESO de overeenkomst ondertekend die ESO toestaat om de nieuwe telescoop een plek te geven op Paranal. Hierdoor krijgt het meest ambitieuze gamma-observatorium ter wereld niet alleen toegang tot de ongerepte waarnemingsomstandigheden in Chili, maar ook tot de hypermoderne infrastructuur, expertise en faciliteiten van ESO. ESO zal de nieuwe faciliteit namens de CTA-sterrenwacht en zijn leden gaan beheren.
De Cherenkov Telescope Array (CTA) is het op de grond gestationeerde instrument van de volgende generatie dat is ontworpen om, vanaf locaties op zowel het zuidelijke als het noordelijke halfrond, gammastraling met zeer hoge energie te detecteren. Gammastraling is elektromagnetische straling die wordt uitgezonden door de heetste en meest extreme objecten in het heelal – superzware zwarte gaten, supernovae en misschien zelfs overblijfselen van de oerknal. Op 19 december 2018 ontmoette Federico Ferrini, directeur van het Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), ESO’s directeur-generaal Xavier Barcons op het ESO-kantoor in Santiago, Chili. Samen met ESO’s operationeel-directeur Andreas Kaufer en andere personeelsleden van ESO hebben zij de overeenkomst getekend voor de bouw en exploitatie van de zuidelijke CTA-array op de Paranal-locatie van ESO in het noorden van Chili. Tevens hebben de Chileense viceminister voor buitenlandse betrekkingen, Valdivia Torres, en de directeur-generaal van ESO de overeenkomst ondertekend die ESO in staat stelt om CTA-South als ESO-programma onderdak te bieden op de Paranal-sterrenwacht.
Een derde overeenkomst werd al op 17 december 2018 ondertekend door de Chileense Nationale Commissie voor Wetenschap en Technologie (CONICYT) en het CTAO. Deze samenwerkingsovereenkomst is gericht op het bevorderen van astronomisch onderzoek in Chili, waarbij wordt geprofiteerd van het nieuwe waarneemvenster dat door de CTA-South wordt ontsloten. Met deze drie overeenkomsten kan het CTAO beginnen met de bouw van zijn zuidelijke vestiging. Het Instituto de Astrofísica de Canarias zal onderdak bieden aan de noordelijke vestiging van de CTA op de Observatorio del Roque de los Muchachos op het Canarische eiland La Palma, Spanje. De bouw van de beide arrays zal naar verwachting in 2020 van start gaan. ‘De vestiging van de CTA op Paranal opent een nieuw venster op het heelal voor astronomen in de ESO-lidstaten, Chili en elders ter wereld’, aldus de directeur-generaal van ESO, Xavier Barcons. ‘ESO’s rijke ervaring met het onderhouden en bedienen van grote aantallen telescopen op afgelegen plekken zal van onschatbare waarde zijn voor het CTA-project.’
De zuidelijke vestiging van de CTA ligt op slechts elf kilometer ten zuidoosten van de ESO-sterrenwacht op Paranal in de Atacamawoestijn, waar de Very Large Telescope staat, en slechts zestien kilometer van de bouwplaats van de toekomstige Extremely Large Telescope. Dit is een van de droogste en meest afgelegen gebieden op aarde – een astronomisch paradijs. Behalve ideale waarneemomstandigheden het hele jaar door, biedt de installatie van de CTA op Paranal ook de voordelen van de ESO-infrastructuur. De bestaande infrastructuren en faciliteiten, en de langdurige ervaring van ESO met het beheren van internationale astronomische projecten in Chili, zullen de bouw en het beheer van de nieuwe telescooparray ondersteunen. ‘Dankzij de vandaag gesloten overeenkomsten, zal het CTAO niet alleen profiteren van de spectaculaire nachthemel van Chili, maar ook van de faciliteiten en de grote ervaring van ESO, die een waardevolle bijdrage zullen zijn aan de realisatie van deze ambitieuze opstelling van telescopen,’ zei Federico Ferrini. ‘De samenwerking tussen ESO en het CTAO zal dienen als de hoeksteen in het zich snel ontwikkelende tijdperk van de multi-messenger-astrofysica, en biedt kansen voor verdere samenwerking met andere grote infrastructuren, zoals de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), de Square Kilometre Array (SKA) en geavanceerde zwaartekrachtgolf-interferometers.’
De bestaande Cherenkov-arrays die gevoelig zijn voor zeer energierijke gammastraling, bestaan slechts uit een handjevol afzonderlijke telescopen, maar de CTA – met zijn grotere opvangende oppervlak en uitstekende hoekresolutie – zal de grootste en meest gevoelige opstelling van gamma-telescopen ter wereld zijn. Hij zal gammastraling met ongekende nauwkeurigheid detecteren en is tien keer zo gevoelig als al zijn voorgangers. Hoewel de atmosfeer voorkomt dat gammastraling het aardoppervlak bereikt, kunnen de spiegels en snelle camera’s van de CTA wel de kortstondige flitsen van de spookachtig blauwe Cherenkov-straling registreren die ontstaat wanneer gammastraling interacties aangaat met de aardatmosfeer. Door dit Cherenkov-licht te detecteren, kunnen wetenschappers de gammastraling tot zijn kosmische bron herleiden.
De wetenschappelijk reikwijdte van de CTA is buitengewoon groot: van het begrijpen van de rol van relativistische kosmische deeltjes tot het zoeken naar donkere materie. De CTA zal het extreme heelal gaan verkennen – van de naaste omgeving van zwarte gaten tot de kolossale kosmische leemten. Dit kan zelfs gloednieuwe natuurkunde opleveren, omdat het instrument de aard van materie en krachten bestudeert die buiten het standaardmodel vallen. De CTA krijgt vestigingen op twee locaties, één op elk halfrond, zodat een zo groot mogelijk deel van de nachthemel wordt bestreken. Wanneer de bouw voltooid is, zal het CTAO bestaan uit negentien telescopen op het noordelijk halfrond – gevestigd op het Observatorio del Roque de los Muchachos op het Canarische eiland La Palma – en 99 telescopen op het zuidelijk halfrond.
Meer dan 1400 wetenschappers en ingenieurs uit landen op vijf continenten houden zich bezig met de wetenschappelijke en technische ontwikkeling van de CTA. De aandeelhouders van de huidige juridische entiteit – CTAO gGmbH – zijn de vertegenwoordigers van ministeries en financieringsinstanties uit Australië, Duitsland, Frankrijk, Italië, Japan, Nederland, Oostenrijk, Slovenië, Spanje, de Tsjechische Republiek, het Verenigd Koninkrijk, Zuid-Afrika en Zwitserland [1]. Zij bereiden zich momenteel voor op de oprichting van een European Research Infrastructure Consortium – het CTAO ERIC – dat vervolgens het immense observatorium zal bouwen. Het ERIC zal bestaan uit de lidstaten van het CTA en partnerlanden.
Noten
[1] Nederland en Zuid-Afrika nemen als waarnemers aan de CTAO gGmbH deel.
