Raza Gamma face parte din universul cu energie mare

Toată lumea a auzit de spectrul electromagnetic. Este o colecție de toate lungimile de undă și frecvențele de lumină, de la radio și cuptor cu microunde la ultraviolete și gamma. Lumina pe care o vedem se numește partea „vizibilă” a spectrului. Restul frecvențelor și undelor sunt invizibile pentru ochii noștri, dar detectabile folosind instrumente speciale.

Razele gamma sunt cea mai energică parte a spectrului. Au cele mai scurte lungimi de undă și cele mai înalte frecvențe. Aceste caracteristici le fac extrem de periculoase pentru viață, dar le spun astronomilor a mult despre obiectele care le emit în univers. Razele gamma apar pe Pământ, create atunci când razele cosmice lovesc atmosfera noastră și interacționează cu moleculele de gaz. De asemenea, sunt un produs secundar al descompunerii elementelor radioactive, în special în exploziile nucleare și în reactoarele nucleare.

Razele gamma nu sunt întotdeauna o amenințare mortală: în medicină, sunt folosite pentru a trata cancerul (printre altele). Cu toate acestea, există surse cosmice ale acestor fotoni ucigași și, pentru mai mult timp, au rămas un mister pentru astronomi. Au rămas așa până au fost construite telescoape care au putut detecta și studia aceste emisii cu energie mare.

Astăzi, știm mult mai multe despre această radiație și de unde provine în univers. Astronomii detectează aceste raze din activități și obiecte extrem de energice, cum ar fi explozii de supernove, stele neutronice, și interacțiuni cu gaura neagră. Acestea sunt dificil de studiat din cauza energiilor mari implicate, uneori sunt foarte strălucitoare în lumina „vizibilă” și faptul că atmosfera noastră ne protejează de majoritatea razelor gamma. Pentru a „vedea” aceste activități în mod corespunzător, astronomii trimit instrumente specializate în spațiu, astfel încât să poată „vedea” razele gamma de la înălțimea păturii de aer a Pământului. Orbitarea NASA Rapid satelit și Telescop cu raze gamma Fermi se numără printre instrumentele pe care astronomii le folosesc în prezent pentru a detecta și studia această radiație.

În ultimele decenii, astronomii au detectat explozii extrem de puternice de raze gamma din diverse puncte ale cerului. Prin „lung”, astronomii înseamnă doar câteva secunde până la câteva minute. Cu toate acestea, distanțele lor, care variază de la milioane la miliarde de ani-lumină distanță, indică faptul că aceste obiecte și evenimente trebuie să fie foarte luminoase pentru a putea fi văzute din tot universul.

Așa-numitele „explozii de raze gamma” sunt cele mai energice și mai strălucitoare evenimente înregistrate vreodată. Ele pot trimite cantități prodigioase de energie în doar câteva secunde - mai mult decât va elibera Soarele în întreaga sa existență. Până de curând, astronomii nu puteau specula decât despre ce a provocat astfel de explozii masive. Cu toate acestea, observații recente i-au ajutat să urmărească sursele acestor evenimente. De exemplu, Rapid satelitul a detectat o explozie de raze gamma care a venit de la nașterea unei găuri negre care se afla la mai mult de 12 miliarde de ani lumină de Pământ. Acest lucru este foarte timpuriu în istoria universului.

Există explozii mai scurte, mai puțin de două secunde, care au fost cu adevărat un mister de ani de zile. În cele din urmă, astronomii au legat aceste evenimente cu activități numite „kilonovee”, care apar atunci când două stele neutronice sau o stea neutronă sau o gaură neagră se îmbină. În momentul fuziunii, acestea produc scurte explozii de raze gamma. De asemenea, pot emite unde gravitaționale.

Astronomia cu raze gamma a început la Războiul Rece. Izbucnirile cu raze gamma (GRB) au fost detectate pentru prima dată în anii '60 de către Vela flotă de sateliți. La început, oamenii erau îngrijorați că erau semne ale unui atac nuclear. În următoarele decenii, astronomii au început să caute sursele acestui punct misterios explozii căutând semnale de lumină optică (lumină vizibilă) și în raze X ultraviolete și semnale. Lansarea programului Observatorul Compton Gamma Ray în 1991 a căutat surse cosmice de raze gamma la noi înălțimi. Observațiile sale au arătat că GRB-urile apar în tot universul și nu neapărat în interiorul propriei noastre galaxii a căii lactee

Din acel moment, BeppoSAX observator, lansat de Agenția Spațială Italiană, precum și de Explorator tranzitoriu de mare energie (lansate de NASA) au fost utilizate pentru a detecta GRB-uri. Agenția Spațială Europeană INTEGRAL misiune s-a alăturat vânătoarei în 2002. Mai recent, Telescopul cu raze Gamma Fermi a examinat cerul și a emis grafic emițătorii de raze gamma.

Necesitatea detectării rapide a GRB-urilor este esențială pentru a căuta evenimentele cu energie mare care le provoacă. În primul rând, evenimentele foarte scurte dispar foarte repede, ceea ce face dificilă descoperirea sursei. Satelitele X pot ridica vânătoarea (deoarece, de obicei, există o flacără cu raze X). Pentru a ajuta astronomii cu zero rapid pe o sursă GRB, Gamma Ray Bursts Coordinates trimite imediat notificări oamenilor de știință și instituțiilor implicate în studiul acestor explozii. În acest fel, ei pot planifica imediat observațiile de urmărire folosind observatoare optice, radio și radiografice bazate pe sol și în spațiu.

Pe măsură ce astronomii studiază mai multe dintre aceste izbucniri, vor înțelege mai bine activitățile foarte energice care le provoacă. Universul este plin de surse de GRB, așa că ceea ce învață ne va spune mai multe despre cosmosul cu energie mare.

• Razele gamma sunt cel mai energetic tip de radiații cunoscute. Ele sunt date de obiecte și procese foarte energice din univers.
• Razele gamma pot fi, de asemenea, create în laborator, iar acest tip de radiații este utilizat în unele aplicații medicale.
• Astronomia cu raze gamma se realizează cu sateliți orbitanți care îi pot detecta fără interferențe din atmosfera Pământului.