A gammasugarak a nagy energiájú univerzum részét képezik

Mindenki hallott az elektromágneses spektrumról. Ez a fény minden hullámhosszának és frekvenciájának gyűjteménye, a rádiótól és a mikrohullámtól kezdve az ultraibolya és a gammaig. A látott fényt a spektrum "látható" részének nevezzük. A többi frekvencia és hullám a szemünk számára láthatatlan, de speciális eszközökkel kimutatható.

A gamma sugarak a spektrum legintenzívebb része. A legrövidebb hullámhosszúak és a legmagasabb frekvenciák. Ezek a tulajdonságok rendkívül veszélyesvé teszik őket az életre, de a csillagászoknak azt is mondják: a sok az univerzumban őket kibocsátó tárgyakról. A gamma-sugarak a Földön fordulnak elő, amikor a kozmikus sugarak elérik a légkörünket és kölcsönhatásba lépnek a gázmolekulákkal. A radioaktív elemek bomlásának melléktermékei, különösen atomrobbanásokban és atomreaktorokban.

A gammasugarak nem mindig halálos veszélyek: az orvostudományban rák (többek között) kezelésére használják őket. Vannak azonban ezek a gyilkos fotonok kozmikus forrásai, és a leghosszabb ideig rejtély maradtak a csillagászok számára. Így maradtak, amíg teleszkópokat nem építettek, amelyek képesek felismerni és tanulmányozni ezeket a nagy energia-kibocsátásokat.

Ma sokkal többet tudunk erről a sugárzásról és arról, hogy honnan származik az univerzumban. A csillagászok ezeket a sugarakat rendkívül energikus tevékenységekből és olyan tárgyakból érzékelik, mint például szupernóva robbanások, neutron csillagokés fekete lyuk kölcsönhatások. Ezeket nehéz tanulmányozni a részt vevő magas energiák miatt, néha nagyon fényesek a "látható" fényben, és az a tény, hogy légkörünk védi a legtöbb gamma-sugaratól. Annak érdekében, hogy "láthassák" ezeket a tevékenységeket, a csillagászok speciális műszereket küldnek az űrbe, így "láthatják" a gamma-sugarakat a Föld magas, a levegőt védő takaró felett. A NASA kering Gyors műholdas és a Fermi gamma-távcső azon eszközök közé tartoznak, amelyeket az csillagászok jelenleg használnak ennek a sugárzásnak a felismerésére és tanulmányozására.

Az elmúlt évtizedekben a csillagászok rendkívül erős gamma-sugárzásokat fedeztek fel az ég különböző pontjaiból. A "hosszú" kifejezés alatt a csillagászok csak néhány másodpercről néhány percre gondolnak. Távolságuk azonban - millióitól fény milliárd milliárd távolságig terjedően - azt jelzi, hogy ezeknek a tárgyaknak és eseményeknek nagyon fényesnek kell lenniük, hogy az egész világegyetemben láthassák őket.

Az úgynevezett „gamma-sugárzás” a legerősebb és legfényesebb esemény, amelyet valaha rögzítettek. Néhány másodperc alatt elbocsáthatnak fantasztikus mennyiségű energiát - több, mint amit a Nap szabadít fel teljes létezése során. A csillagászok egészen a közelmúltig csak spekulálni tudtak arról, hogy mi okozott ilyen hatalmas robbanásokat. A közelmúltbeli megfigyelések azonban segítettek nekik megtalálni ezen események forrásait. Például a Gyors A műholdas egy gamma-sugaras robbanást észlel, amely egy fekete lyuk születéséből származik, amely több mint 12 milliárd fényévnyire volt a Földtől. Ez nagyon korai a világegyetem történetében.

Vannak rövidebb, kevesebb, mint két másodperc hosszú sorozat, amelyek évek óta rejtélyek voltak. Végül a csillagászok ezeket az eseményeket a "kilonova" elnevezésű tevékenységekhez kapcsolták, amelyek akkor fordulnak elő, ha két neutroncsillag vagy egy neutroncsillag vagy egy fekete lyuk összeolvad. Az egyesülés pillanatában rövidek gamma-sugárzásokat bocsátanak ki. Gravitációs hullámokat is bocsáthatnak ki.

A gammasugár-csillagászat a hidegháború alatt kezdődött. A gamma-sugárzásos töréseket (GRB-k) először az 1960-as években fedezték fel a Vela műholdas flotta. Eleinte az emberek attól tartottak, hogy nukleáris támadás jelei voltak. A következő évtizedekben a csillagászok elkezdték keresni e rejtélyes pontosság forrásait robbanások optikai (látható fény) jelek keresésével, ultraibolya, röntgen és jeleket. A Compton Gamma Ray Observatory 1991-ben új magasságokba kezdett a gamma sugarainak kozmikus forrásait keresni. Megfigyelései azt mutatták, hogy a GRB-k az egész univerzumban előfordulnak, nem feltétlenül a saját Tejút-galaxisunk belsejében.

Azóta az bepposax megfigyelőközpont, amelyet az olasz Űrügynökség, valamint a Nagy energiájú átmeneti felfedező (amelyet a NASA indított) használták fel a GRB-k kimutatására. Az Európai Űrügynökség INTEGRÁL misszió csatlakozott a vadászathoz 2002-ben. A közelmúltban a Fermi Gamma-ray Teleszkóp felmérte az égboltot és feltérképezte a gamma-sugárzókat.

A GRB-k gyors felismerésének szükségessége kulcsfontosságú az őket okozó nagy energiájú események felkutatásában. Egyrészt a nagyon rövid események nagyon gyorsan elhalnak, megnehezítve a forrás kitalálását. Az X-műholdak fel tudják venni a vadászatot (mivel általában egy kapcsolódó röntgenfelhő jelentkezik). Annak érdekében, hogy a csillagászok gyorsan beléphessenek egy GRB-forrásba, a Gamma Ray Bursts Coordinate Network azonnal értesítést küld a tudósoknak és az e kitörések tanulmányozásában részt vevő intézményeknek. Ilyen módon azonnal megtervezhetik a követő megfigyeléseket földi és űrbeli alapú optikai, rádió- és röntgenmegfigyelő központok segítségével.

Ahogy a csillagászok többet vizsgálnak ezekről a kitörésekről, jobban megismerik az őket kiváltó nagyon energikus tevékenységeket. Az univerzum tele van GRB-forrásokkal, tehát amit megtanultak, többet fognak mondani nekünk a nagy energiájú kozmoszról.

• A gamma sugarak az ismert leghatásosabb sugárzási típus. Nagyon energikus tárgyak és folyamatok bocsátják ki őket az univerzumban.
• A gammasugarak a laboratóriumban is létrehozhatók, és ezt a sugárzást bizonyos orvosi alkalmazásokban használják.
• A gammasugár-csillagászatot olyan keringő műholdakkal végezzük, amelyek képesek észlelni őket a Föld légkörének zavarása nélkül.