Гамма-лучи являются частью высокоэнергетической вселенной

Все слышали об электромагнитном спектре. Это коллекция всех длин волн и частот света, от радио и микроволновой до ультрафиолетовой и гамма-излучения. Свет, который мы видим, называется «видимой» частью спектра. Остальные частоты и волны невидимы для наших глаз, но обнаруживаются с помощью специальных инструментов.

Гамма-лучи являются наиболее энергетической частью спектра. У них самые короткие волны и самые высокие частоты. Эти характеристики делают их чрезвычайно опасными для жизни, но они также сообщают астрономам много об объектах, которые испускают их во вселенной. Гамма-лучи действительно происходят на Земле, они создаются, когда космические лучи попадают в нашу атмосферу и взаимодействуют с молекулами газа. Они также являются побочным продуктом распада радиоактивных элементов, особенно при ядерных взрывах и в ядерных реакторах.

Гамма-лучи не всегда являются смертельной угрозой: в медицине они используются для лечения рака (среди прочего). Однако есть космические источники этих фотонов-убийц, и они долгое время оставались загадкой для астрономов. Они оставались такими до тех пор, пока не были построены телескопы, которые могли бы обнаруживать и изучать эти высокоэнергетические выбросы.

Сегодня мы знаем гораздо больше об этой радиации и ее происхождении во Вселенной. Астрономы обнаруживают эти лучи от чрезвычайно энергичных действий и объектов, таких как взрывы сверхновых, нейтронные звезды, и взаимодействия черной дыры. Их трудно изучать из-за высоких энергий, иногда они очень ярки в «видимом» свете, а также из-за того, что наша атмосфера защищает нас от большинства гамма-лучей. Чтобы «увидеть» эти действия должным образом, астрономы отправляют в космос специализированные приборы, чтобы они могли «видеть» гамма-лучи высоко над земной защитной оболочкой воздуха. Орбиты НАСА стриж спутник и Ферми гамма-телескоп являются одними из инструментов, которые астрономы в настоящее время используют для обнаружения и изучения этого излучения.

За последние несколько десятилетий астрономы обнаружили чрезвычайно сильные вспышки гамма-излучения из разных точек неба. Под «длинными» астрономы подразумевают от нескольких секунд до нескольких минут. Однако их расстояния, находящиеся в диапазоне от миллионов до миллиардов световых лет, указывают на то, что эти объекты и события должны быть очень яркими, чтобы их можно было увидеть со всей вселенной.

Так называемые «гамма-всплески» - самые энергичные и яркие события, когда-либо зарегистрированные. Они могут отправлять огромные количества энергии всего за несколько секунд - больше, чем Солнце будет выделять за все время своего существования. До недавнего времени астрономы могли только догадываться о том, что вызвало такие массивные взрывы. Однако недавние наблюдения помогли им отследить источники этих событий. Например, стриж спутник обнаружил гамма-всплеск, возникший при рождении черной дыры, которая находилась на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от Земли. Это очень рано в истории вселенной.

Есть более короткие всплески, длиной менее двух секунд, которые действительно были загадкой в ​​течение многих лет. В конце концов астрономы связали эти события с действиями, называемыми «килоновыми», которые происходят, когда две нейтронные звезды, или нейтронная звезда, или черная дыра сливаются воедино. В момент слияния они испускают короткие вспышки гамма-излучения. Они также могут излучать гравитационные волны.

Гамма-астрономия началась во времена холодной войны. Гамма-всплески (GRB) были впервые обнаружены в 1960-х годах Вела флот спутников. Сначала люди волновались, что они являются признаками ядерной атаки. В течение следующих десятилетий астрономы начали искать источники этих таинственных взрывы путем поиска сигналов оптического света (видимого света) и ультрафиолетового, рентгеновского и сигналы. Запуск Комптон Гамма Обсерватория В 1991 году поиски космических источников гамма-излучения поднялись на новую высоту. Его наблюдения показали, что гамма-всплески происходят по всей вселенной и не обязательно внутри нашей галактики Млечный Путь.

С того времени BeppoSAX обсерватория, запущенная Итальянским космическим агентством, а также High Energy Transient Explorer (запущенный НАСА) использовался для обнаружения GRB. Европейское космическое агентство ИНТЕГРАЛ Миссия присоединилась к охоте в 2002 году. Совсем недавно гамма-телескоп Ферми обследовал небо и нанес на карту излучатели гамма-излучения.

Необходимость быстрого обнаружения GRB является ключом к поиску высокоэнергетических событий, которые их вызывают. С одной стороны, события с очень короткими всплесками очень быстро исчезают, что затрудняет выяснение источника. Рентгеновские спутники могут начать охоту (так как обычно есть связанная вспышка рентгеновского излучения). Чтобы помочь астрономам быстро сосредоточиться на источнике GRB, сеть координат гамма-всплесков немедленно рассылает уведомления ученым и учреждениям, участвующим в изучении этих вспышек. Таким образом, они могут немедленно планировать последующие наблюдения, используя наземные и космические оптические, радио и рентгеновские обсерватории.

По мере того, как астрономы будут больше изучать эти вспышки, они будут лучше понимать те самые энергичные действия, которые их вызывают. Вселенная наполнена источниками гамма-всплесков, поэтому то, что они узнают, также расскажет нам больше о космосе высоких энергий.

• Гамма-лучи - самый энергичный из известных типов излучения. Они испускаются очень энергичными объектами и процессами во вселенной.
• Гамма-лучи также могут быть созданы в лаборатории, и этот тип излучения используется в некоторых медицинских приложениях.
• Астрономия гамма-лучей выполняется с помощью орбитальных спутников, которые могут обнаруживать их без помех от атмосферы Земли.