Zrod záření gama o vysokých energiích se velmi liší od způsobu vzniku nízko-energetckých fotonů. Záření o energii několika gigaelektronvoltů po teraelertronvoltové energie nemůže být popsané termální emisí z horkých hvězd. Vysokoenergetické gama záření představuje experimentální sondu do objektů, ve kterých se velká energie transformuje do jednotlivých gama kvant. Jsou to především aktivní galaxie, zbytky supernov nebo dokonce dosud neznámé zdroje, ze kterých toto záření letí dlouhé vzdálenosti k Zemi. Toto mimořádně energetické záření pak pozorujeme na zemi v Čerenkovových teleskopech nebo v celohblohových observatořích.
Observatoř CTA (Cherenkov Telescope Array - https://www.cta-observatory.org/), které se Fyzikální ústav aktivně účastní, započne novou generací detekce vysoko-energetických fotonů a umožní objevy mnoha nových astrofyzikálních zdrojů a detailně prozkoumá jejich charakteristiky. Observatoř bude umístěna na ostrově La Palma a v lokalitě Evropské Jižní Observatoře v Chile. Další aktivitou je účast v projektu SWGO (Southern Wide-field-of-view Gamma Ray Observatory - https://www.swgo.org/ ). Jedná se o iniciativu mnoha institucí ze zhruba desítky států světa za účelem přípravy designu budoucí celooblohové observatoře vysokoenergetických fotonů na jižní polokouli. Zatímco SWGO bude v každém okamžiku studovat celou jižní oblohu, CTA umožní detailní prozkoumání vytipovaných zdrojů na obloze s dosud bezprecedentní citlivostí.
Oddělení astročásticové fyziky a Společná laboratoř optiky UP a FZÚ jsou zapojeni do dvou hlavních okruhů činností CTA - v centrální kalibraci a v přípravě prototypů Čerenkovových teleskopů (SST, MST). Nejdůležitější aktivity se soustředí kolem výstavby a provozu teleskopů FRAM určených pro monitoring atmosférických podmínek, instalace celooblohových kamer a v účasti na přípravě designu, konstrukci a analýzy dat švýcarsko-polsko-českých prototypů tzv. SST-1M teleskopů, které byly úspěšně nainstalovány v Krakově. Tým je zodpovědný i za Monte Carlo simulace a analýzu dat těchto prototypů. Výhodou teleskopů SST-1M je fakt, že mohou být použity i mimo observatoř CTA na jiné mezinárodní observatoři. Účast na projektu SWGO zahrnuje Monte-Carlo simulace za účelem porovnání detekčních možností různých konceptů budoucí observatoře a ve spolupráci Společné laboratoře optiky v Olomouci a oddělení astročásticové fyziky se podílíme i na studiu kandidátských míst na umístění observatoře.
Součástí laboratoře astročásticové fyziky je temná komora pro testování optických komponent a charakterizaci fotodetektorů pro budoucí observatoře, jako je CTA, ale i SWGO, GRAND, apod.
