Gama paprsky jsou součástí vysokoenergetického vesmíru

Každý slyšel o elektromagnetickém spektru. Je to sbírka všech vlnových délek a frekvencí světla, od rádia a mikrovln, přes ultrafialové záření a gama. Světlo, které vidíme, se nazývá „viditelná“ část spektra. Zbytek frekvencí a vln je pro naše oči neviditelný, ale detekovatelný pomocí speciálních nástrojů.

Gama paprsky jsou nejenergičtější součástí spektra. Mají nejkratší vlnové délky a nejvyšší frekvence. Díky těmto vlastnostem jsou pro život nesmírně nebezpečné, ale také říkají astronomům hodně o objektech, které je vysílají ve vesmíru. Gama paprsky se vyskytují na Zemi a vznikají, když kosmické paprsky zasáhnou naši atmosféru a interagují s molekulami plynu. Jsou také vedlejším produktem rozpadu radioaktivních prvků, zejména při jaderných výbuchech a jaderných reaktorech.

Gama paprsky nejsou vždy smrtící hrozbou: v medicíně se používají k léčbě rakoviny (mimo jiné). Existují však kosmické zdroje těchto zabijáckých fotonů a po dlouhou dobu zůstávají astronomy záhadou. Zůstali tak, dokud nebyly postaveny dalekohledy, které by mohly detekovat a studovat tyto vysokoenergetické emise.

Dnes víme mnohem více o tomto záření a odkud pochází ve vesmíru. Astronomové detekují tyto paprsky z extrémně energetických aktivit a předmětů, jako jsou výbuchy supernovy, neutronové hvězdy, a interakce černé díry. Je obtížné je studovat, protože jsou zapojeny vysoké energie, někdy jsou ve „viditelném“ světle velmi světlé a skutečnost, že naše atmosféra nás chrání před většinou gama paprsků. Aby astronomové řádně „viděli“ tyto činnosti, vysílali do vesmíru speciální nástroje, aby mohli „vidět“ paprsky gama z vysoko nad ochrannou vrstvou vzduchu na Zemi. NASA obíhá Rychlý satelit a Fermiho gama dalekohled patří mezi nástroje, které astronomové v současné době používají k detekci a studiu tohoto záření.

Během posledních několika desetiletí astronomové detekovali extrémně silné výbuchy gama paprsků z různých míst na obloze. „Dlouhé“ znamenají astronomové jen několik sekund až několik minut. Jejich vzdálenosti, od miliónů po miliardy světelných let, však ukazují, že tyto objekty a události musí být velmi světlé, aby byly vidět z celého vesmíru.

Takzvané „gama záblesky“ jsou nejenergičtější a nejjasnější události, jaké byly kdy zaznamenány. Za pár sekund mohou vyslat ohromné ​​množství energie - více než Slunce uvolní po celou dobu své existence. Až donedávna mohli astronomové spekulovat jen o tom, co způsobilo masivní exploze. Nedávná pozorování jim však pomohla vysledovat zdroje těchto událostí. Například Rychlý satelit detekoval výbuch gama paprsku, který vznikl po narození černé díry, která leží více než 12 miliard světelných let od Země. To je velmi brzy v historii vesmíru.

Jsou kratší výboje, kratší než dvě sekundy, které byly roky záhadou. Nakonec astronomové spojili tyto události s aktivitami zvanými „kilonovae“, ke kterým dochází, když se spojí dvě neutronové hvězdy nebo neutronová hvězda nebo černá díra. V okamžiku sloučení vydávají krátké výboje gama paprsků. Mohou také emitovat gravitační vlny.

Gama-astronomie měla svůj začátek během studené války. Záblesky gama paprsků (GRB) byly poprvé detekovány v 60. letech 20. století Vela flotila satelitů. Zpočátku se lidé obávali, že jsou to známky jaderného útoku. V příštích desetiletích začali astronomové hledat zdroje těchto záhadných hlavních bodů výbuchy hledáním signálů optického světla (viditelné světlo) a v ultrafialovém, rentgenovém a signály. Zahájení projektu Observatoř Compton Gamma Ray v roce 1991 pátrá po kosmických zdrojích gama paprsků do nových výšin. Jeho pozorování ukázala, že GRB se vyskytují v celém vesmíru a ne nutně uvnitř naší vlastní Galaxie Mléčné dráhy.

Od té doby BeppoSAX observatoř, kterou spustila Italská kosmická agentura, jakož i Průzkumník s vysokou energií (zahájeno NASA) byly použity k detekci GRB. Evropské kosmické agentury INTEGRÁLNÍ mise se připojila k lovu v roce 2002. Nedávno Fermiho gama dalekohled prozkoumal oblohu a zmapoval gama zářiče.

Potřeba rychlé detekce GRB je klíčem k vyhledávání vysoce energetických událostí, které je způsobují. Zaprvé, velmi krátce prasklé události vymizí velmi rychle, takže je obtížné zjistit zdroj. X-satelity mohou lov lovit (protože obvykle existuje související rentgenová erupce). Aby pomohla astronomům rychle se zapojit do zdroje GRB, soustava souřadnic gama Ray Bursts Coordinates Network okamžitě zasílá oznámení vědcům a institucím zapojeným do studia těchto výbuchů. Tímto způsobem mohou okamžitě naplánovat následná pozorování pomocí pozemních a kosmických optických, rádiových a rentgenových observatoří.

Jak astronomové studují více těchto výbuchů, získají lepší porozumění velmi energetickým činnostem, které je způsobují. Vesmír je plný zdrojů GRB, takže to, co se učí, nám také řekne více o vesmíru s vysokou energií.

• Gama paprsky jsou nejenergičtějším typem známého záření. Jsou vydávány velmi energetickými objekty a procesy ve vesmíru.
• V laboratoři lze také vytvořit paprsky gama a tento typ záření se používá v některých lékařských aplikacích.
• Gama-astronomie je dělána s obíhajícími satelity, které mohou detekovat je bez rušení od zemské atmosféry.