Gama lúče sú súčasťou vysokoenergetického vesmíru

Každý počul o elektromagnetickom spektre. Je to zbierka všetkých vlnových dĺžok a frekvencií svetla, od rádia a mikrovlnnej rúry až po ultrafialové žiarenie a gama žiarenie. Svetlo, ktoré vidíme, sa nazýva „viditeľná“ časť spektra. Ostatné frekvencie a vlny sú pre naše oči neviditeľné, ale sú detekovateľné pomocou špeciálnych prístrojov.

Gama lúče sú najenergetickejšou časťou spektra. Majú najkratšie vlnové dĺžky a najvyššie frekvencie. Tieto vlastnosti ich robia veľmi nebezpečnými pre život, ale tiež hovoria astronómom a veľa o predmetoch, ktoré ich emitujú vo vesmíre. Na Zemi sa vyskytujú gama lúče, ktoré vznikajú, keď kozmické lúče zasiahnu našu atmosféru a interagujú s molekulami plynu. Sú tiež vedľajším produktom rozpadu rádioaktívnych prvkov, najmä pri jadrových výbuchoch a jadrových reaktoroch.

Lúče gama nie sú vždy smrteľnou hrozbou: v medicíne sa používajú na liečenie rakoviny (okrem iného). Existujú však kozmické zdroje týchto vražedných fotónov a po najdlhšiu dobu zostali astronómami záhadou. Zostali tak až do postavenia ďalekohľadov, ktoré dokázali zistiť a študovať tieto vysokoenergetické emisie.

Dnes vieme oveľa viac o tomto žiarení a odkiaľ pochádza vo vesmíre. Astronómovia detegujú tieto lúče z mimoriadne energetických aktivít a objektov, ako sú napr výbuchy supernovy, neutrónové hviezdya interakcie čiernych dier. Je ťažké ich študovať z dôvodu vysokých energetických energií, niekedy sú vo „viditeľnom“ svetle veľmi jasné a skutočnosť, že naša atmosféra nás chráni pred väčšinou gama lúčov. Aby astronómovia správne videli tieto činnosti, posielajú do vesmíru špeciálne nástroje, aby mohli „vidieť“ gama lúče z vysoko nad ochrannou vrstvou vzduchu Zeme. NASA obieha rýchly satelit a satelit Fermi gama ďalekohľad patria medzi nástroje, ktoré astronómovia v súčasnosti používajú na detekciu a štúdium tohto žiarenia.

Počas niekoľkých posledných desaťročí astronómovia odhalili mimoriadne silné výbuchy gama lúčov z rôznych miest na oblohe. „Dlhé“ znamenajú astronómovia iba niekoľko sekúnd až minút. Avšak ich vzdialenosti, od miliónov po miliardy svetelných rokov, naznačujú, že tieto objekty a udalosti musia byť veľmi jasné, aby boli viditeľné z celého vesmíru.

Takzvané „záblesky gama žiarenia“ sú najenergetickejšie a najjasnejšie udalosti, aké sa kedy zaznamenali. Za pár sekúnd môžu vyslať obrovské množstvo energie - viac ako slnko uvoľní počas celej svojej existencie. Až donedávna mohli astronómovia len špekulovať o tom, čo spôsobilo také masívne výbuchy. Nedávne pozorovania im však pomohli zistiť zdroje týchto udalostí. Napríklad rýchly satelit zistil výbuch gama lúčov, ktorý vznikol pri narodení čiernej diery, ktorá sa nachádzala viac ako 12 miliárd svetelných rokov od Zeme. To je veľmi skoro v dejinách vesmíru.

Existujú kratšie impulzy, kratšie ako dve sekundy, ktoré boli roky záhadou. Astronómovia nakoniec tieto udalosti spojili s aktivitami nazývanými „kilonovae“, ku ktorým dochádza, keď sa zlúčia dve neutrónové hviezdy alebo neutrónová hviezda alebo čierna diera. V okamihu zlúčenia vydávajú krátke výbuchy gama lúčov. Môžu tiež emitovať gravitačné vlny.

Gama-astronómia mala svoj začiatok počas studenej vojny. Gama lúče (GRB) boli prvýkrát detekované v 60. rokoch 20. storočia vela flotila satelitov. Ľudia sa spočiatku obávali, že sú to známky jadrového útoku. V nasledujúcich desaťročiach začali astronómovia hľadať zdroje týchto záhadných presných bodov explózie hľadaním signálov optického svetla (viditeľné svetlo) a v ultrafialových, röntgenových a signály. Spustenie internetu Observatórium Compton Gamma Ray v roku 1991 pátrala po kozmických zdrojoch gama lúčov do nových výšin. Jeho pozorovania ukázali, že GRB sa vyskytujú v celom vesmíre a nie nevyhnutne v našej vlastnej galaxii Mliečnej dráhy.

Od tej doby BeppoSAX observatórium, ktoré založila Talianska vesmírna agentúra, ako aj Prieskumník vysokej energie (spustené NASA) boli použité na detekciu GRB. Európska vesmírna agentúra INTEGRÁLNE misia sa pripojila k lovu v roku 2002. Nedávno Fermiho gama ďalekohľad skúmal oblohu a mapoval gama žiariče.

Potreba rýchlej detekcie GRB je kľúčom k vyhľadávaniu vysokoenergetických udalostí, ktoré ich spôsobujú. Na jednej strane veľmi krátke prasknuté udalosti vymiznú veľmi rýchlo, takže je ťažké zistiť zdroj. X-satelity môžu lov loviť (pretože zvyčajne existuje súvisiaca röntgenová erupcia). S cieľom pomôcť astronómom rýchlo sa zapojiť do zdroja GRB, sieť koordinátov gama Ray Bursts Coordinates Network okamžite odosiela vedcom a inštitúciám zapojeným do štúdia týchto výbuchov oznámenia. Týmto spôsobom môžu okamžite plánovať následné pozorovania pomocou pozemných a vesmírnych optických, rádiových a röntgenových observatórií.

Keď astronómovia študujú viac týchto výbuchov, získajú lepšie pochopenie veľmi energetických aktivít, ktoré ich spôsobujú. Vesmír je plný zdrojov GRB, takže to, čo sa naučia, nám tiež povie viac o vysokoenergetickom vesmíre.

• Gama lúče sú najenergetickejším typom známeho žiarenia. Vydávajú ich veľmi energetické objekty a procesy vo vesmíre.
• V laboratóriu sa môžu vytvárať aj lúče gama a tento typ žiarenia sa používa v niektorých lekárskych aplikáciách.
• Gama-astronómia je robená s obiehajúcimi satelitmi, ktoré ich dokážu odhaliť bez rušenia zemskou atmosférou.