La dernière itération du cas scientifique du Cherenkov Telescope Array (CTA), La science avec le réseau de télescopes Cherenkov , a été rendu disponible aujourd'hui via la bibliothèque du site Web du CTA (www.cta-observatory.org/science/library/) et arXiv (1709.07997) et sera publié dans une édition spéciale du Journal international de physique moderne D dans les prochaines semaines. L'ouvrage comprend plus de 200 pages qui présentent et développent les principaux thèmes scientifiques du CTA et placent le CTA dans le contexte d'autres grands observatoires.

« La publication de ce document représente une étape majeure pour le CTA, et il détaille l'étendue et la richesse de la science qui sera faite avec l'observatoire au cours de la prochaine décennie, ", déclare le co-porte-parole du CTA, le professeur Rene Ong. "Le document n'aurait pas été possible sans le travail acharné de centaines de membres du Consortium du CTA sur une période de plusieurs années."

Le CTA sera le premier observatoire mondial pour l'astronomie des rayons gamma à très haute énergie au cours de la prochaine décennie et au-delà. Le potentiel scientifique du CTA est extrêmement large, de la compréhension du rôle des particules cosmiques relativistes à la recherche de la matière noire. Le CTA explorera l'univers extrême, sonder les environnements du voisinage immédiat des trous noirs aux vides cosmiques aux plus grandes échelles. Avec sa capacité à couvrir une énorme gamme d'énergie photonique de 20 GeV à 300 TeV, Le CTA améliorera tous les aspects de la performance par rapport aux instruments actuels. De plus, son champ de vision plus large et sa sensibilité améliorée permettront au CTA d'effectuer des relevés des centaines de fois plus rapidement que les précédents télescopes TeV.

Le CTA abordera un large éventail de questions en astrophysique et en physique fondamentale qui relèvent de trois grands thèmes d'étude :comprendre l'origine et le rôle des particules cosmiques relativistes, sonder les environnements extrêmes et explorer les frontières de la physique (chapitre 1).

« Les projets scientifiques clés décrits dans le document - enquêtes et observations approfondies d'objets clés - fourniront des ensembles de données hérités d'une valeur durable et fourniront une contribution importante pour la planification du programme utilisateur du CTA, " a déclaré le porte-parole du CTA, le professeur Werner Hofmann.

Certaines des découvertes les plus prometteuses proviendront d'une étude de notre galaxie de la Voie lactée, qui devrait découvrir plus de sources galactiques pour de meilleures études de population et pour faire avancer notre compréhension de l'origine des rayons cosmiques (chapitre 6) ; la recherche de la matière noire insaisissable avec des modèles non accessibles par d'autres expériences (chapitre 4); et la détection de phénomènes transitoires tels que les sursauts gamma et les événements d'ondes gravitationnelles associés à des événements catastrophiques dans l'univers (chapitre 9).

"Pour moi, l'aspect le plus excitant du CTA est le potentiel de découvertes vraiment inattendues, " déclare le scientifique du projet CTA, le professeur Jim Hinton. "Le CTA pousse à des délais plus courts, des énergies plus élevées et des objets plus éloignés. Repousser les frontières en astronomie mène toujours à quelque chose de vraiment nouveau et passionnant, et maintenant, nous avons tous hâte de commencer."

Cela fait une décennie que la planification scientifique du CTA a commencé, résultant en une série de publications dans une édition spéciale d'Astroparticle Physics en 2013. Les travaux en cours ont commencé la même année avec un effort organisé par le CTA Consortium pour développer les Key Science Projects (KSP) du CTA en 2013. Après trois ans de développement et de raffinement qui comprenait des examens internes et externes, les KSP ont été intégrés dans un document unique : La science avec le réseau de télescopes Cherenkov .