La última iteración del caso científico de Cherenkov Telescope Array (CTA), Ciencia con la matriz de telescopios Cherenkov , se puso a disposición hoy a través de la biblioteca del sitio web de la CTA (www.cta-observatory.org/science/library/) y arXiv (1709.07997) y se publicará en una edición especial de la Revista Internacional de Física Moderna D en las proximas semanas. El trabajo incluye más de 200 páginas que presentan y elaboran los principales temas científicos de la CTA y colocan a la CTA en el contexto de otros observatorios importantes.

"La publicación de este documento representa un hito importante para CTA, y detalla la amplitud y la riqueza de la ciencia que se hará con el observatorio durante la próxima década, ", dice el co-portavoz de CTA, Prof. Rene Ong." El documento no hubiera sido posible sin el arduo trabajo de literalmente cientos de miembros del Consorcio de CTA durante un período de muchos años ".

CTA será el principal observatorio mundial de astronomía de rayos gamma de muy alta energía durante la próxima década y más allá. El potencial científico de la CTA es extremadamente amplio, desde la comprensión del papel de las partículas cósmicas relativistas hasta la búsqueda de materia oscura. CTA explorará el universo extremo, sondeando entornos desde la vecindad inmediata de los agujeros negros hasta los vacíos cósmicos en las escalas más grandes. Con su capacidad para cubrir un rango enorme de energía fotónica de 20 GeV a 300 TeV, CTA mejorará todos los aspectos del desempeño con respecto a los instrumentos actuales. Y su campo de visión más amplio y su sensibilidad mejorada permitirán a la CTA realizar levantamientos cientos de veces más rápido que los telescopios TeV anteriores.

CTA abordará una amplia gama de preguntas en astrofísica y física fundamental que se enmarcan en tres temas de estudio principales:comprender el origen y el papel de las partículas cósmicas relativistas, sondear entornos extremos y explorar las fronteras de la física (Capítulo 1).

"Los proyectos científicos clave descritos en el documento (encuestas y observaciones profundas de objetos clave) proporcionarán conjuntos de datos heredados de valor duradero y proporcionarán información importante para la planificación del programa de usuario de CTA, ", dijo el portavoz de la CTA, el profesor Werner Hofmann.

Algunos de los descubrimientos más prometedores provendrán de un estudio de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que debería descubrir más fuentes galácticas para mejorar los estudios de población y para avanzar en nuestra comprensión del origen de los rayos cósmicos (Capítulo 6); la búsqueda de la elusiva materia oscura con modelos no accesibles por otros experimentos (Capítulo 4); y la detección de fenómenos transitorios como estallidos de rayos gamma y eventos de ondas gravitacionales asociados con eventos catastróficos en el universo (Capítulo 9).

"Para mi, el aspecto más interesante de la CTA es el potencial de descubrimientos realmente inesperados, "dice el científico del proyecto CTA, Prof. Jim Hinton. "CTA empuja a escalas de tiempo más cortas, energías más altas y objetos más distantes. Hacer retroceder las fronteras de la astronomía siempre conduce a algo realmente nuevo y emocionante, y ahora todos estamos ansiosos por comenzar ".

Ha pasado una década desde que comenzó la planificación científica para CTA, resultando en una serie de publicaciones en una edición especial de Astroparticle Physics en 2013. El trabajo actual comenzó ese mismo año con un esfuerzo organizado por el Consorcio CTA para desarrollar los Proyectos Científicos Clave (KSP) de CTA en 2013. Después de tres años de desarrollo y refinamiento que incluía revisiones internas y externas, los KSP se incorporaron en un solo documento: Ciencia con la matriz de telescopios Cherenkov .