Auf La Palma sind vier große Gamma-Teleskope des „LST Subarray“ offiziell eingeweiht worden. Sie stehen auf dem Roque de los Muchachos, rund 2.200 Meter über dem Meer. Dort oben ist die Luft dünn und der Blick weit – beste Bedingungen, um hochenergetische Gammastrahlung aus fernen Galaxien aufzuspüren.

Mehr als 15 Jahre lang haben Forschende aus verschiedenen Ländern an dem Vorhaben gearbeitet. Nun sollen die Instrumente unter anderem supermassereiche Schwarze Löcher, Neutronensterne, die Ursprünge kosmischer Strahlung und die Natur der Dunklen Materie unter die Lupe nehmen. Für die Wissenschaft an der Universität des Saarlandes ist das heute, am 16.10.2026, ein Anlass, genauer hinzusehen: Was diese riesigen Spiegel messen, lässt sich nicht einfach mit einem Foto des Himmels erklären.

Ein blauer Blitz aus der Atmosphäre

Kosmische Gammastrahlung wurde 1967 eher zufällig entdeckt. Das US-Militär suchte damals mit Satelliten nach Gammastrahlung, die auf verbotene Atomtests hindeuten könnte. Am 2. Juli 1967 registrierten zwei Satelliten einen starken Gamma-Blitz. Er kam nicht aus der Erdatmosphäre, sondern aus dem Weltall.

Vom Erdboden aus ist solche Strahlung allerdings schwer direkt zu beobachten. Trifft sie in etwa 50 Kilometern Höhe auf die Atmosphäre, entstehen Teilchenschauer. Millionen elektrisch geladener Elektronen und Positronen werden dabei erzeugt. Sie bewegen sich in der Luft schneller, als sich Licht dort ausbreitet – ein Satz, der zunächst ziemlich schräg klingt.

Im Vakuum liegt die Lichtgeschwindigkeit bei rund 300.000 Kilometern pro Sekunde. In der Luft ist sie geringer, auf Meereshöhe etwa 90 Kilometer pro Sekunde. Dadurch entsteht ein schwaches blaues Leuchten: das sogenannte Tscherenkow-Licht. Die Teleskope fangen dieses kurze Aufflackern mit ihren großen Spiegelflächen auf.

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Vier Instrumente schauen dabei aus unterschiedlichen Blickwinkeln auf denselben Teilchenschauer. Aus diesen Beobachtungen können Forschende die Energie und die Herkunft der ursprünglichen Gammastrahlung bestimmen. Das Leuchten selbst dauert nur einen winzigen Moment – und trotzdem steckt darin eine Nachricht von sehr weit her.

198 Spiegel pro Teleskop

Jedes der vier Teleskope ist 23 Meter groß und besteht aus 198 identischen sechseckigen Spiegelfacetten. Ein erstes Teleskop dieses Baukonzepts ging bereits 2018 in Betrieb. Es registrierte Gammastrahlung aus einer rund acht Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie und stellte damit einen Rekord auf.

Das La-Palma-Observatorium ist der erste Teil des „Cherenkov Telescope Array Observatory“, kurz CTAO. Bis 2030 soll das CTAO insgesamt 64 Teleskope umfassen und zum größten sowie empfindlichsten bodengebundenen Observatorium für hochenergetische Gammastrahlung werden. Der zweite Standort entsteht in der Atacama-Wüste in Chile. Von dort aus lässt sich das Zentrum der Milchstraße beobachten – jene Region, in der besonders viele Gammastrahlung aussendende Neutronensterne und Schwarze Löcher sitzen.

Das CTAO, auch Cherenkov Telescope Array oder CTA genannt, ist ein 2010 gestartetes internationales Projekt zur erdbasierten Gammastrahlen-Astronomie. Es untersucht Tscherenkow-Blitze in der Erdatmosphäre, um daraus Informationen über astronomische Gammastrahlenquellen wie Galaxien und Supernovae abzuleiten.

Zwei Himmelsfenster, ein großes Vorhaben

Ursprünglich befand sich das Projekt in der Planungs- und Prototypenphase. Im Januar 2025 wurde das CTAO als Europäische Forschungsinfrastruktur, kurz ERIC, gegründet. Geplant sind zwei erweiterbare Arrays mit bis zu 100 Tscherenkow-Teleskopen, den sogenannten IACTs. Vorgesehen sind standardisierte Teleskoptypen mit Reflektordurchmessern von 6, 12 und 24 Metern; diese befanden sich in Entwicklung oder Erprobung.

Das nördliche Array auf dem Gelände des Roque-de-los-Muchachos-Observatoriums auf La Palma soll vor allem extragalaktische Objekte im niedrigeren Energiebereich beobachten. Das südliche Array soll den gesamten Energiebereich abdecken und sich besonders auf Quellen in der Milchstraße konzentrieren. Der geplante Messbereich reicht von einigen zehn Gigaelektronenvolt (GeV) bis über 100 Teraelektronenvolt (TeV).

Die Empfindlichkeit bestehender Tscherenkow-Teleskope wie MAGIC, HESS und VERITAS soll das CTAO um etwa eine Größenordnung übertreffen. Das ist nicht nur für die Hochenergie-Astrophysik interessant, sondern auch für Grundlagenphysik und Kosmologie. Anders gesagt: Hinter den blauen Lichtblitzen steckt die Frage, wie das Universum Teilchen beschleunigt – und woraus es im Großen und Ganzen besteht.

Für den südlichen Standort standen die Atacamawüste in Chile und die Farm Aar in Namibia zur Auswahl. Das CTA-Konsortium entschied sich am 15. und 16. Juli 2015 für Chile. Planung und Bau erfolgen in internationaler Zusammenarbeit, beteiligt sind europäische Organisationen und Netzwerke wie ESFRI, ASPERA und ASTRONET.

Das administrative Projektbüro befindet sich an der Landessternwarte Heidelberg-Königstuhl. Während der Vorbereitungsphase wurden außerdem Informationsmaterialien für Studenten, Schüler und die Allgemeinheit erstellt. Diese Phase wurde im August 2014 abgeschlossen. Jetzt stehen auf La Palma die großen Spiegel, und irgendwo im All wartet vermutlich schon der nächste Gamma-Blitz.