Este telescopio, junto al resto en construcción, ampliará en un orden de magnitud nuestro conocimiento científico en el rango de los rayos gamma de muy alta energía.
El Large Size Telescope (LST) es una de las dos clases de telescopios que se ubicarán en el observatorio norte del Cherenkov Telescope Array (CTA), en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, (Islas Canarias).
Cherenkow Telescope Array (CTA) es una iniciativa global para construir el observatorio de rayos gamma de alta energía más grande y sensible del mundo, con decenas de telescopios planificados principalmente en dos ubicaciones: una en el hemisferio norte, situada en la isla de La Palma y otra en el hemisferio sur, que se situará cerca del Cerro Paranal, en Chile. Así, el CTA será el principal observatorio mundial de astronomía de rayos gamma de muy alta energía localizado en tierra.
La construcción del prototipo, denominado LST-1, se finalizó en octubre del 2018 y actualmente se encuentra en fase de prueba para asegurar que cumple los requisitos planteados por CTAO (la organización responsable de la construcción y operación futura de los observatorios). Está prevista la construcción de tres telescopios LTS más en el Observatorio del Roque de los Muchachos, finalizando su construcción a mediados de 2024. Estarán rodeados en el futuro de varios telescopios de 12 metros de diámetro (Medium Size Telescopes).
Los LST son telescopios gigantes, de 23 metros de diámetro cada uno y un área de espejo que cubre aproximadamente unos 400 metros cuadrados de superficie, sostenida por una estructura de tubos de fibra de carbono y acero. Disponen de una cámara compuesta por 1855 fotomultiplicadores que utilizan tecnología de vanguardia que les permite detectar fotones individuales con tiempos de lectura de nanosegundos.
El telescopio LST-1 mide 45 metros de alto y pesa alrededor de 100 toneladas. Se trata, sin embargo, de un aparato extremadamente ágil, con capacidad para reposicionarse en 20 segundos para captar señales de estallidos de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés). Tanto la velocidad de reposicionamiento rápido como el umbral de baja energía proporcionado por los LTS son fundamentales para los estudios llevados a cabo por el CTA acerca de fuentes de rayos gamma transitorios en nuestra propia galaxia, así como para el estudio de núcleos galácticos activos y estallidos de rayos gamma con alto corrimiento rojo.
Los rayos gamma que detecta el LST no llegan hasta la superficie de la tierra. Cuando un rayo gamma llega a la atmósfera terrestre, interactúa con ella produciendo cascadas de partículas subatómicas como electrones y positrones. Estas partículas subatómicas de alta energía se mueven tan rápido que producen una luz equivalente a una explosión sónica en lo alto de la atmósfera. Esto desencadena los llamados fotones Cherenkov, que toman la forma de un destello de luz azul pálido que dura solo unas pocas milmillonésimas de segundo. Sólo decenas de fotones Cherenkov se crean a partir de un rayo gamma de muy alta energía y para detectar dichos fotones se necesitan telescopios grandes y sensibles, como los LST.
Para comprender mejor la naturaleza del rayo gamma inicial, se utilizarán datos de varios telescopios para medir el brillo y la dirección del destello Chrenekov. Esta información se digitaliza y se combina con los otros telescopios del CTA que utilizan los científicos para determinar el origen y la energía del rayo gamma inicial. Los datos se reducen y se envían a científicos de todo el mundo para estudiar objetos astronómicos como: púlsares, agujeros negros, restos de supernovas y materia oscura.
Estos telescopios ampliarán el conocimiento científico a distancias cosmológicas y fuentes más débiles con espectros de menor energía (dentro del rango de las muy altas energías). En general, los rayos gamma de muy alta energía que detectarán estos telescopios proceden de objetos distantes más allá de nuestra galaxia.
La Colaboración LST, está formada por más de 200 científicos de 11 países: Brasil, Bulgaria, Croacia, Francia, Alemania, India, Italia, Japón, Polonia, España y Suiza.
El Consorcio CTA trabaja en estrecha colaboración con el CTAO. Está compuesto por más de 1500 miembros de 31 países, siendo responsable de dirigir los objetivos científicos del Observatorio. A través de esta iniciativa abordará algunos de los mayores misterios de la astrofísica, mediante la detección de rayos gamma con una sensibilidad sin precedentes y expandiendo diez veces el catálogo de fuentes cósmicas actualmente conocidas. Se trata de una infraestructura a gran escala única y ambiciosa, que ampliará las observaciones hasta una región del espectro nunca vista hasta el momento, abriendo una nueva ventana a nuestro Universo.
