L'Observatoire Européen Austral (ESO) a récemment annoncé le début de la construction du réseau sud du Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) dans le désert d'Atacama, au Chili. Prévu pour être le plus grand et le plus puissant observatoire de l'astronomie des rayons gamma, le CTAO devrait être opérationnel d'ici la fin de l'année 2026.

Cette annonce a eu lieu le 18 décembre lors d'une cérémonie officielle durant laquelle la première pierre a été posée. À cette occasion, une capsule temporelle a été enterrée à proximité du futur site de l'observatoire, contenant des objets symboliques du Chili et des partenaires de la CTAO ainsi que des articles scientifiques, représentant les espoirs et les objectifs pour les télescopes en construction.

Une architecture ambitieuse pour l’astronomie gamma

Le CTAO se composera de deux réseaux distincts : le CTAO-Sud, situé au Chili, et le CTAO-Nord, qui sera installé à La Palma, en Espagne. Ensemble, ces deux sites comprendront plus de 60 télescopes, offrant une surface de collecte de plus d'un million de mètres carrés. Plus de 50 télescopes seront concentrés sur le site sud, spécialement conçus pour capter une large gamme d'énergies, allant de 20 GeV à 300 TeV, soit des niveaux d'énergie bien supérieurs à ceux de la lumière visible.

Le choix du site de Paranal, où l'ESO construit actuellement le plus grand télescope optique du monde (ELT), repose sur des conditions environnementales exceptionnelles. Le désert d'Atacama est reconnu comme l'un des sites les plus clairs du globe, voire le plus pur, permettant des observations astronomiques de qualité supérieure.

Étudier les événements les plus violents et les plus puissants de l'Univers

Les ambitions scientifiques du CTAO visent à approfondir notre compréhension des phénomènes astrophysiques extrêmes, tels que les trous noirs et les supernovae. Grâce aux 60 télescopes et à des caméras ultrarapides, cet observatoire permettra de détecter des rayons gamma à très haute énergie, et capable d'observer des particules qui se déplacent plus vite que la lumière, sans enfreindre les lois de la physique, offrant ainsi une nouvelle perspective sur ces événements de très haute énergie. 

Capable d'observer des particules qui se déplacent plus vite que la lumière, sans enfreindre les lois de la physique

À la recherche du rayonnement Cherenkov

Un des objectifs principaux du CTAO sera de réussir à observer une forme insaisissable de rayonnement appelée « rayonnement Cherenkov ». Il s'agit d'une forme de lumière émise lors de l'interaction des rayons gamma cosmiques avec l'atmosphère terrestre.

Lorsque ces rayons frappent l'air, ils génèrent une cascade de particules ultra-énergétiques qui, en se déplaçant dans l'air, produisent une lueur bleue caractéristique (lumière Cherenkov). En analysant cette faible lumière, les astronomes peuvent en déduire beaucoup sur les sources cosmiques, comme les trous noirs supermassifs et les restes de supernova, qui ont émis les rayons gamma d'origine.

Des avancées majeures dans de nombreux domaines 

Le début de la construction du CTAO au Chili représente une avancée majeure pour l'astronomie moderne. Avec la combinaison unique de technologie de pointe et de conditions d'observation idéales, cet observatoire a le potentiel de transformer notre compréhension des phénomènes les plus énergétiques et mystérieux de l'univers.

Il ouvre ainsi la voie à de nouvelles découvertes, telles que la compréhension de l'origine et du rôle des particules cosmiques relativistes, l'étude des environnements extrêmes des trous noirs et des étoiles à neutrons ainsi que l'exploration des frontières de la physique par la recherche de la matière noire et la vérification des limites de la théorie de la relativité d'Einstein.