Sono stati inaugurati il 15 ottobre 2026 all’Osservatorio del Roque de los Muchachos, sull’isola di La Palma, i quattro Large-Sized Telescope (LST) che formeranno il sottosistema a bassa energia del sito settentrionale del Cherenkov Telescope Array Observatory, CTAO-Nord. Alla cerimonia hanno partecipato circa 250 tra scienziati e rappresentanti di istituzioni di ricerca coinvolte nel progetto.
Gli LST sono i telescopi più grandi previsti dal CTAO (che sarà il più grande e sensibile osservatorio per l’astronomia gamma al mondo). Ognuno utilizza uno specchio da 23 metri di diametro e una camera molto veloce progettata per registrare brevi lampi di luce prodotti nell’atmosfera terrestre dall’arrivo di raggi gamma provenienti dallo spazio.
I raggi gamma, infatti, non vengono osservati direttamente. Quando entrano nell’atmosfera interagiscono con le particelle presenti nell’aria e generano una cascata di particelle secondarie. Queste viaggiano abbastanza velocemente da produrre un debole lampo di luce Cherenkov, che dura una frazione di secondo e può essere rilevato dai telescopi a Terra.
Gli LST sono progettati soprattutto per osservare raggi gamma con energie comprese tra circa 20 GeV e diversi TeV. La sensibilità alle energie più basse permette di studiare anche sorgenti molto lontane, perché i raggi gamma più energetici vengono progressivamente assorbiti durante il viaggio attraverso l’Universo.
Il primo telescopio, LST-1, era già operativo in fase di collaudo dal 2020. Con il completamento di LST-2, LST-3 e LST-4, il sito dispone ora dell’intero gruppo di quattro strumenti previsto per questa parte di CTAO-Nord.
Quattro telescopi per osservare lo stesso evento
Il passaggio da un singolo LST a quattro telescopi che lavorano insieme cambia il modo in cui vengono ricostruiti gli eventi osservati. Quando un raggio gamma genera uno sciame di particelle nell’atmosfera, ogni LST può vederlo da una posizione leggermente diversa.
Combinando queste osservazioni è possibile ricostruire con maggiore precisione la direzione da cui è arrivato il raggio gamma, la sua energia e la forma dello sciame prodotto nell’atmosfera. Questo aiuta anche a distinguere gli eventi gamma dalle numerose particelle dei raggi cosmici che colpiscono continuamente l’atmosfera terrestre e producono segnali simili.
LST-1 ha già permesso di effettuare osservazioni scientifiche durante la fase di collaudo, comprese misure di pulsar, nuclei galattici attivi e fenomeni transitori come lampi gamma e nove. Con quattro strumenti disponibili contemporaneamente, la sensibilità e la precisione delle osservazioni potranno aumentare ancora.
Uno degli obiettivi degli LST sarà proprio seguire fenomeni che cambiano rapidamente. I telescopi sono progettati per spostarsi velocemente verso una nuova regione del cielo quando arriva un’allerta relativa a un evento transitorio.
La sensibilità alle energie relativamente basse dovrebbe inoltre permettere di osservare sorgenti gamma molto lontane. Secondo il progetto, gli LST potrebbero arrivare a studiare oggetti con redshift fino a circa z=4, ovvero risalenti a un’epoca in cui l’Universo aveva meno di due miliardi di anni.
I quattro telescopi entreranno ora nelle successive fasi di collaudo e integrazione con le operazioni generali del CTAO.
Il contributo italiano e il resto dell’osservatorio
Alla realizzazione degli LST di La Palma hanno partecipato anche l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). L’INFN ha contribuito, tra le altre cose, alla struttura in fibra di carbonio che sostiene l’arco della camera, alla costruzione della camera stessa, al sistema di calibrazione della camera e allo sviluppo di componenti meccanici ed elettronici utilizzati per la calibrazione del sistema di puntamento.
L’INAF partecipa invece sia allo sviluppo scientifico sia alla costruzione di diversi strumenti del CTAO. E a Bologna si trova la sede centrale dell’osservatorio internazionale.
CTAO non sarà però composto soltanto dai quattro LST inaugurati a La Palma. Il progetto prevede due siti osservativi, uno nell’emisfero nord e uno nell’emisfero sud. Il sito settentrionale sarà dedicato in particolare allo studio di sorgenti extragalattiche e della parte settentrionale del cielo, mentre CTAO-Sud, in Cile, comprenderà un numero maggiore di telescopi e coprirà un intervallo energetico più ampio.
Anche nel sito cileno è previsto un contributo italiano: sono in costruzione altri due Large-Sized Telescope e 37 Small-Sized Telescope, con INAF e INFN coinvolti in diverse attività. Il primo SST è stato spedito per il Cile proprio nelle scorse settimane.
Una volta completato, CTAO osserverà il cielo nei raggi gamma con strumenti di dimensioni e caratteristiche differenti, ognuno ottimizzato per una parte dello spettro energetico. Gli obiettivi comprendono lo studio di buchi neri, stelle di neutroni, resti di supernova, raggi cosmici e possibili segnali legati alla materia oscura.
