Gamma-stråler er en del af Højenergi-universet

Alle har hørt om det elektromagnetiske spektrum. Det er en samling af alle bølgelængder og frekvenser af lys, fra radio og mikrobølgeovn til ultraviolet og gamma. Det lys, vi ser, kaldes den "synlige" del af spektret. Resten af ​​frekvenser og bølger er usynlige for vores øjne, men detekteres ved hjælp af specielle instrumenter.

Gamma-stråler er den mest energiske del af spektret. De har de korteste bølgelængder og højeste frekvenser. Disse egenskaber gør dem yderst farlige for livet, men de fortæller også astronomer a masse om de objekter, der udsender dem i universet. Gamma-stråler forekommer på Jorden, skabt, når kosmiske stråler rammer vores atmosfære og interagerer med gasmolekylerne. De er også et biprodukt fra forfaldet af radioaktive elementer, især i nukleare eksplosioner og i nukleare reaktorer.

Gamma-stråler er ikke altid en dødbringende trussel: inden for medicin bruges de til at behandle kræft (blandt andet). Der er dog kosmiske kilder til disse dræberfotoner, og i længst tid forblev de et mysterium for astronomer. De forblev på den måde, indtil der blev bygget teleskoper, der kunne registrere og undersøge disse højenergiemissioner.

I dag ved vi meget mere om denne stråling, og hvor den kommer fra i universet. Astronomer opdager disse stråler fra ekstremt energiske aktiviteter og genstande som f.eks supernova-eksplosioner, neutronstjerner, og sort hul interaktioner. Disse er vanskelige at studere på grund af de involverede høje energier, de er undertiden meget lyse i "synligt" lys, og det faktum, at vores atmosfære beskytter os mod de fleste gammastråler. For at "se" disse aktiviteter korrekt sender astronomer specialiserede instrumenter til rummet, så de kan "se" gammastrålerne højt over Jordens beskyttende tæppe af luft. NASA's kredsløb Swift satellit og Fermi Gamma-ray Teleskop er blandt de instrumenter astronomer i øjeblikket bruger til at detektere og studere denne stråling.

I løbet af de sidste par årtier har astronomer opdaget ekstremt stærke udbrud af gammastråler fra forskellige punkter på himlen. Med "lang" betyder astronomer kun et par sekunder til et par minutter. Imidlertid indikerer deres afstande, der spænder fra millioner til milliarder af lysår væk, at disse objekter og begivenheder skal være meget lyse for at blive set fra hele universet.

De såkaldte "gamma-ray bursts" er de mest energiske og lyseste begivenheder, der nogensinde er optaget. De kan sende vidunderlige mængder energi på kun få sekunder — mere end Solen vil frigive gennem hele sin eksistens. Indtil for nylig kunne astronomer kun spekulere i, hvad der forårsagede så massive eksplosioner. Nylige observationer har imidlertid hjulpet dem med at finde kilderne til disse begivenheder. F.eks Swift satellit opdagede en gammastråle-burst, der kom fra fødslen af ​​et sort hul, der lå mere end 12 milliarder lysår væk fra Jorden. Det er meget tidligt i universets historie.

Der er kortere bursts, mindre end to sekunder lange, som virkelig var et mysterium i årevis. Til sidst knyttet astronomer disse begivenheder til aktiviteter kaldet "kilonovae", som opstår, når to neutronstjerner eller en neutronstjerne eller et sort hul smelter sammen. I fusionens øjeblik afgiver de korte udbrud af gammastråler. De kan også udsende gravitationsbølger.

Gamma-ray astronomi startede under den kolde krig. Gamma-ray bursts (GRBs) blev først påvist i 1960'erne af Vela flåde af satellitter. Først var folk bange for, at de var tegn på et atomangreb. I løbet af de næste årtier begyndte astronomer at søge kilderne til disse mystiske punkter eksplosioner ved at søge efter optisk lys (synligt lys) signaler og i ultraviolet, røntgen og signaler. Lanceringen af Compton Gamma Ray Observatory i 1991 tog søgningen efter kosmiske kilder til gammastråler til nye højder. Dens observationer viste, at GRB'er forekommer i hele universet og ikke nødvendigvis inde i vores egen Mælkevejsgalakse.

Siden den tid har BeppoSAX observatorium, lanceret af det italienske rumfartsagentur såvel som Høj energi transient Explorer (lanceret af NASA) er blevet brugt til at registrere GRB'er. Det Europæiske Rumagentur INTEGRAL missionen sluttede sig til jagten i 2002. For nylig har Fermi Gamma-ray Telescope undersøgt himlen og kortlagt gamma-ray emittere.

Behovet for hurtig detektion af GRB'er er nøglen til at finde ud af de højenergibegivenheder, der forårsager dem. For det første dør de meget korte burst-begivenheder meget hurtigt, hvilket gør det vanskeligt at finde ud af kilden. X-satellitter kan opsøge jakten (da der normalt er en relateret røntgenstråling). For at hjælpe astronomer hurtigt med at indtaste en GRB-kilde, sender Gamma Ray Bursts Coordinates Network straks meddelelser til forskere og institutioner, der er involveret i studiet af disse udbrud. På den måde kan de straks planlægge opfølgningsobservationer ved hjælp af jordbaserede og rumbaserede optiske, radio- og røntgenobservatorier.

Når astronomer studerer flere af disse udbrud, vil de få en bedre forståelse af de meget energiske aktiviteter, der forårsager dem. Universet er fyldt med kilder til GRB'er, så det, de lærer, vil også fortælle os mere om højenergikosmos.

• Gamma-stråler er den mest energiske type stråling, der er kendt. De gives af meget energiske genstande og processer i universet.
• Gamma-stråler kan også oprettes i laboratoriet, og denne type stråling bruges til nogle medicinske anvendelser.
• Gamma-ray astronomi udføres med kredsløb satellitter, der kan registrere dem uden forstyrrelse fra Jordens atmosfære.