Gamma Rays er en del av High-Energy Universe

Alle har hørt om det elektromagnetiske spekteret. Det er en samling av alle bølgelengder og lysfrekvenser, fra radio og mikrobølgeovn til ultrafiolett og gamma. Lyset vi ser kalles den "synlige" delen av spekteret. Resten av frekvensene og bølgene er usynlige for øynene våre, men detekterbare ved hjelp av spesielle instrumenter.

Gamma-stråler er den mest energiske delen av spekteret. De har de korteste bølgelengdene og de høyeste frekvensene. Disse egenskapene gjør dem ekstremt livsfarlige, men de forteller også astronomene a mye om objektene som avgir dem i universet. Gamma-stråler forekommer på jorden, skapt når kosmiske stråler treffer atmosfæren vår og samhandler med gassmolekylene. De er også et biprodukt fra forfallet til radioaktive elementer, spesielt i atomeksplosjoner og i atomreaktorer.

Gamma-stråler er ikke alltid en dødelig trussel: innen medisin brukes de til å behandle kreft (blant annet). Imidlertid er det kosmiske kilder til disse morderen-fotonene, og for lengst forble de et mysterium for astronomene. De ble liggende slik til teleskoper ble bygget som kunne oppdage og studere disse høye energiutslippene.

I dag vet vi mye mer om denne strålingen og hvor den kommer fra i universet. Astronomer oppdager disse strålene fra ekstremt energiske aktiviteter og gjenstander som supernovaeksplosjoner, nøytronstjerner, og svart hull interaksjoner. Disse er vanskelige å studere på grunn av høye energier involvert, de er noen ganger veldig lyse i "synlig" lys, og det faktum at atmosfæren vår beskytter oss mot de fleste gammastråler. For å "se" disse aktivitetene riktig, sender astronomer spesialiserte instrumenter til verdensrommet, slik at de kan "se" gammastrålene fra høyt over jordas beskyttende teppe av luft. NASA går i bane Fort satellitt og Fermi Gamma-ray Telescope er blant instrumentene astronomer for tiden bruker for å oppdage og studere denne strålingen.

I løpet av de siste tiårene har astronomer oppdaget ekstremt sterke utbrudd av gammastråler fra forskjellige punkter på himmelen. Med "lang" betyr astronomer bare noen sekunder til noen minutter. Avstandene deres, som strekker seg fra millioner til milliarder lysår unna, indikerer imidlertid at disse objektene og hendelsene må være veldig lyse for å bli sett over hele universet.

De såkalte "gamma-ray bursts" er de mest energiske og lyseste hendelsene som noen gang er registrert. De kan sende ut enorme mengder energi på bare noen få sekunder — mer enn sola vil frigjøre gjennom hele sin eksistens. Inntil for ganske nylig kunne astronomer bare spekulere i hva som forårsaket så store eksplosjoner. Nyere observasjoner har imidlertid hjulpet dem å spore opp kildene til disse hendelsene. For eksempel Fort satellitt oppdaget et gammastråleutbrudd som kom fra fødselen av et svart hull som lå mer enn 12 milliarder lysår unna Jorden. Det er veldig tidlig i universets historie.

Det er kortere utbrudd, mindre enn to sekunder lange, som virkelig var et mysterium i årevis. Etter hvert koblet astronomer disse hendelsene til aktiviteter som ble kalt "kilonovae", som oppstår når to nøytronstjerner eller en nøytronstjerne eller et svart hull fusjonerer sammen. I det øyeblikket fusjonen avgir, avgir de korte utbrudd av gammastråler. De kan også avgi gravitasjonsbølger.

Gamma-ray astronomi hadde sin start under den kalde krigen. Gamma-ray bursts (GRBs) ble først oppdaget på 1960-tallet av Vela flåte av satellitter. Først var folk bekymret for at de var tegn på et atomangrep. I løpet av de neste tiårene begynte astronomer å søke etter kildene til disse mystiske treffene eksplosjoner ved å søke etter optisk lys (synlig lys) signaler og i ultrafiolett, røntgen og signaler. Lanseringen av Compton Gamma Ray Observatory i 1991 tok søket etter kosmiske kilder til gammastråler til nye høyder. Observasjonene viste at GRB forekommer i hele universet og ikke nødvendigvis i vår egen Melkeveis galakse.

Siden den gangen BeppoSAX observatorium, lansert av det italienske romfartsorganet, samt Transient Explorer med høy energi (lansert av NASA) har blitt brukt til å oppdage GRB-er. Det europeiske romfartsorganet INTEGRAL oppdrag ble med på jakten i 2002. Nylig har Fermi Gamma-ray Telescope kartlagt himmelen og kartlagt gamma-ray emittere.

Behovet for rask oppdagelse av GRB-er er nøkkelen til å søke etter høye-energi-hendelsene som forårsaker dem. For det første dør de veldig korte hendelsene veldig raskt, noe som gjør det vanskelig å finne ut kilden. X-satellitter kan plukke opp jakten (siden det vanligvis er en relatert røntgenfluss). For å hjelpe astronomer raskt å sette inn en GRB-kilde, sender Gamma Ray Bursts Coordinates Network øyeblikkelig varsler til forskere og institusjoner som er involvert i å studere disse utbruddene. På den måten kan de umiddelbart planlegge oppfølgingsobservasjoner ved hjelp av bakkebaserte og rombaserte optiske, radio- og røntgenobservatorier.

Når astronomer studerer flere av disse utbruddene, vil de få en bedre forståelse av de veldig energiske aktivitetene som forårsaker dem. Universet er fylt med kilder til GRB-er, så det de lærer vil også fortelle oss mer om høyenergikosmos.

• Gamma-stråler er den mest energiske typen stråling som er kjent. De blir gitt av veldig energiske objekter og prosesser i universet.
• Gamma-stråler kan også opprettes i laboratoriet, og denne typen stråling brukes i noen medisinske applikasjoner.
• Gamma-ray astronomi gjøres med kretsende satellitter som kan oppdage dem uten forstyrrelser fra jordens atmosfære.