Na La Palmě dokončili nejcitlivější teleskopy svého druhu

Na stavbě teleskopů se podílely instituce z jedenácti zemí včetně Česka. Česká republika je zároveň jedním ze zakládajících členů CTAO. Slavnostního zahájení se zúčastnilo 250 vědců a vědkyň i zástupců a zástupkyň výzkumných institucí z celého světa. CTAO tím udělala důležitý krok k plnému vědeckému provozu.

Česká republika se na výstavbě observatoře CTAO podílí už od počáteční fáze návrhu. Zapojen je nejen Fyzikální ústav AV ČR, ale také Společná laboratoř optiky Univerzity Palackého v Olomouci, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy a Astronomický ústav AV ČR.

„U teleskopů LST máme na starosti především výstavbu optického systému. Podílíme se však také na provozu prvního dalekohledu LST1 a na analýze experimentálních dat,“ říká Dušan Mandát, zástupce České republiky v řídicím výboru spolupráce LST.

Co teleskopy umí

Každý teleskop má zrcadlo o průměru 23 metrů a ultrarychlou kameru. Když gama záření o velmi vysoké energii vstoupí do zemské atmosféry, vznikne krátký a slabý záblesk modravého Čerenkovova záření. Právě ten teleskopy zachytí. V rozsahu energií zhruba od 20 gigaelektronvoltů do několika teraelektronvoltů jsou nejcitlivějšími přístroji na světě. Díky tomu dohlédnou dál než jiné přístroje. Gama záření je ve vesmíru postupně pohlcováno, a čím vyšší má energii, tím rychleji ubývá. Teleskopy LST ale zachytí i záření s nižší energií. Uvidí proto vzdálenější zdroje a přesněji zachytí i rychlé změny jejich jasnosti.

Průkopník LST-1

První z teleskopů, prototyp LST-1, přináší výsledky už od roku 2020, ačkoli byl teprve ve zkušebním provozu. Pozoroval pulzary, aktivní jádra vzdálených galaxií a pohotově reagoval na náhlé jevy, jako jsou novy a gama záblesky. Teď se k němu přidaly tři další: LST-2, LST-3 a LST-4. Všechny čtyři budou sledovat současně stejné spršky částic vyvolané gama fotony, které vstoupí do atmosféry. Zachytí tak slabší zdroje a přesněji určí, odkud záření přišlo a jakou mělo energii.

„Dokončení soustavy LST završuje více než patnáct let mezinárodní spolupráce a technologických inovací,“ říká prof. Masahiro Teshima, hlavní řešitel mezinárodní spolupráce LST a mluvčí konsorcia CTAO. „Tyto teleskopy nám umožní zkoumat některá z nejextrémnějších prostředí ve vesmíru, například supermasivní černé díry a neutronové hvězdy, pátrat po původu kosmického záření a odhalovat povahu temné hmoty.“

Pohled do mladého vesmíru

Teleskopy LST nahlédnou do doby před zhruba 12 miliardami let, kdy vesmíru ještě nebyly ani dvě miliardy let. Mohly by odtud zachytit jasné gama záblesky. V astronomii se taková vzdálenost vyjadřuje rudým posuvem (z), v tomto případě kolem z ∼ 4.
V příštích letech se teleskopy začlení do provozu CTAO. Spolu s dalšími teleskopy na obou polokoulích pomohou odpovědět na zásadní otázky astrofyziky, částicové fyziky a kosmologie, tedy například na to, co je temná hmota, odkud pochází kosmické záření a jak fungují nejsilnější přirozené urychlovače částic ve vesmíru.

Mezinárodní spolupráce LST

Mezinárodní spolupráce LST sdružuje vědce, inženýry a instituce, kteří teleskopy LST pro CTAO navrhují, staví a uvádějí do provozu. Vyvinuli pro ně pokročilou optiku, fotodetektory, mechaniku a vysokorychlostní elektroniku. Díky tomu teleskopy zachytí záření s nižší energií než kterákoli jiná pozemní observatoř gama záření. Na projektu se podílejí instituce z Brazílie, Bulharska, Česka, Francie, Chorvatska, Itálie, Japonska, Německa, Polska, Španělska a Švýcarska.

O CTAO

CTAO (Cherenkov Telescope Array Observatory, www.ctao.org) bude největší a nejvýkonnější observatoří gama záření na světě. Zachytí energie od 20 GeV do 300 TeV. Vědci a vědkyně s ní budou zkoumat, odkud pocházejí kosmické částice s extrémní energií a co se děje v okolí černých děr a neutronových hvězd. Budou také pátrat po temné hmotě a ověřovat, zda platí Einsteinova teorie relativity.

Observatoř využije tři typy teleskopů: velké (LST), středně velké (MST) a malé (SST). Více než 60 teleskopů bude rozmístěno na dvou místech: CTAO-North na La Palmě a CTAO-South na observatoři Paranal v chilské poušti Atacama.
CTAO ročně vyprodukuje stovky petabajtů dat, po kompresi zhruba 12 petabajtů. Jako první observatoř svého druhu bude otevřená. O pozorovací čas se budou moci ucházet vědci a vědkyně z celého světa a zpracovaná data i software budou volně dostupné.

Výstavbu a provoz řídí Centrální organizace CTAO (právně CTAO ERIC). Jejími členy jsou Česká republika, Evropská jižní observatoř (ESO), Francie, Chorvatsko, Itálie, Německo, Polsko, Rakousko, Slovinsko, Španělsko a Švýcarsko. Nizozemsko má status pozorovatele. Austrálie, Brazílie, Japonsko, Jihoafrická republika a Spojené státy se připojují jako strategičtí partneři nebo třetí strany. Na vývoji hardwaru a softwaru se podílejí i další partneři z celého světa a o vědecké využití observatoře se stará konsorcium CTAO.

Odkaz na tiskovou zprávu: https://www.fzu.cz/novinky/na-la-palme-dokoncili-nejcitlivejsi-teleskopy-sveho-druhu-cesko-patri-k-zakladatelum