La Palma rüstet sich für die extremsten Himmelsphänomene

Neue Ära der Gammastrahlen-Forschung

Am Observatorium Roque de los Muchachos auf La Palma ist ein neues Kapitel der Astrophysik aufgeschlagen worden. Die internationale LST-Kollaboration hat die vier großen Cherenkov-Teleskope eingeweiht, die in den kommenden Jahren als Teil des künftigen Cherenkov-Telescope-Array-Observatoriums (CTAO) einige der extremsten und energiereichsten Phänomene des Universums analysieren sollen. Zur feierlichen Inbetriebnahme waren rund 250 Wissenschaftler und Vertreter führender Forschungseinrichtungen aus aller Welt auf die Kanareninsel gereist, wie am Donnerstag bekannt gegeben wurde.

Die Jagd nach der ultimativen Strahlung

Bei den sogenannten Large-Sized Telescopes (LST) handelt es sich um die größten Instrumente der geplanten CTAO-Anlage. Ihre Bauweise ist auf die Erforschung der energiereichsten Strahlungsform im Kosmos ausgerichtet. Das Ziel ist die Detektion von Gammastrahlen im Bereich von etwa 20 Gigaelektronenvolt (GeV) bis hin zu mehreren Teraelektronenvolt (TeV). In dieser Energieklasse gelten die LST-Werkzeuge als die empfindlichsten weltweit.

Die Teleskope sind darauf ausgelegt, bislang schwer zu beobachtende kosmische Ereignisse sichtbar zu machen. Von besonderem Interesse sind extragalaktische Quellen in kosmologischen Entfernungen – etwa aktive Galaxienkerne – sowie galaktische Objekte wie Pulsare. Aufgrund ihrer hohen Agilität eignen sich die Systeme zudem für die Erforschung kurzfristiger Phänomene wie Gammablitze oder anderer kurzzeitiger stellarer Ereignisse. Ein niedriges Energie-Schwellenwertniveau, so die Betreiber, erlaube es, Quellen bis in die Tiefe der kosmischen Geschichte zu betrachten.

Ein Meisterwerk an Technik und Leichtbau

Juan Cortina, Forscher am Institut für Astrophysik der Kanarischen Inseln (IAC-CIEMAT) und Vorsitzender des Lenkungsausschusses der LST-Kollaboration, betonte die Einzigartigkeit der Anlage: "In dieser Form wurde ein Teleskopnetzwerk nie zuvor gebaut. Nach fünfzehn Jahren intensiver Arbeit hat die internationale Kollaboration eine enorme technische und menschliche Herausforderung gemeistert."

Technisch sind die neuen Instrumente eine beeindruckende Erscheinung: Sie erreichen eine Höhe von rund 45 Metern, verfügen über einen Spiegel mit 23 Metern Durchmesser und wiegen annähernd 100 Tonnen. Die Dimensionen sind notwendig, um das schwache Cherenkov-Licht einzufangen, das entsteht, wenn hochenergetische Gammastrahlung auf die Erdatmosphäre trifft. Trotz ihrer Größe sind die Teleskope dank des Einsatzes von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff bemerkenswert leichtgewichtig und extrem schnell: Innerhalb von weniger als 20 Sekunden können sie neu ausgerichtet werden – eine entscheidende Voraussetzung für die Beobachtung flüchtiger kosmischer Ereignisse.

Das Herzstück eines jeden LST ist der große parabolische Reflektor mit einer Sammelfläche von etwa 400 Quadratmetern. Die optische Geometrie minimiert Abbildungsfehler und erlaubt eine präzise Bestimmung der Signalrichtung. Dass die Einrichtung ohne schützende Kuppel auskommt, ist ebenfalls der speziellen Bauweise geschuldet.

Enge Kooperation mit dem größten Teleskop der Welt

Valentín Martínez Pillet, Direktor des IAC, lobte das Projekt als einen Akt, der die internationale Spitzenforschung auf den Kanaren stärke. Er verwies darauf, dass künftig auch eine enge Zusammenarbeit mit dem Gran Telescopio Canarias (GTC) – dem größten Teleskop der Welt für Infrarot-Beobachtungen – vorgesehen ist. Sollte der Cherenkov-Verbund eine energiereiche Explosion lokalisieren, kann das GTC umgehend zur Nachbeobachtung aktiviert werden. "Damit sind wir in der Lage, auf Alarmmeldungen anderer Observatorien zu reagieren und blitzschnell mit hochauflösenden Messungen zu beginnen", erklärte Pillet. Die ideale Arbeitsweise ist der gemeinsame Betrieb aller vier Teleskope, um den Ursprung der hochenergetischen Teilchen präzise bestimmen zu können.

Bereits im Vorfeld der Eröffnung sprach das IAC von einem "besonderen" Ereignis, das die Rolle des Standorts auf La Palma als globales Zentrum der Gammastrahlen-Forschung weiter festigt. Die örtlichen Behörden und die Bevölkerung der Inseln hätten das Projekt maßgeblich unterstützt, so die Verantwortlichen.

Wie das Institut für Astrophysik der Kanarischen Inseln berichtet, zeigen die neuen LST-Teleskope in eine Richtung, die die Grenzen der bisherigen Himmelsbeobachtung verschiebt. (mit Material von Agenturen)

Quelle: europapress.es