• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Astronomia promieniowania gamma



    Podstrony: [1] 2 [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Westerlund 2 (również Wd 2) – gromada otwarta położona w gwiazdozbiorze Kila. Gromada ta znajduje się w centrum obszaru H II skatalogowanego jako Gum 29 (lub RCW 49). Wraz z nią stanowi obiekt NGC 3247 w New General Catalogue.Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X (rentgenowskiego) opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie – w wyniku zderzeń elektronów z elektronami powłok wewnętrznych lub ich rozpraszaniu w polu jąder atomu. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Promieniowania gamma oznacza się grecką literą γ, analogicznie do korpuskularnego promieniowania alfa (α) i beta (β).
    Detekcja promieniowania gamma[]

    Ze względu na fakt, iż promieniowanie gamma jest niemal całkowicie pochłaniane przez atmosferę Ziemi, bezpośrednie obserwacje muszą być wykonywane spoza najgęstszych warstw atmosfery. W tym celu teleskopy promieniowania gamma umieszczane są w balonach lub sztucznych satelitach. Pierwsze orbitalne obserwatorium promieniowania gamma, wyniesione na orbitę okołoziemską w roku 1961 w satelicie Explorer 11, zarejestrowało zaledwie kilkadziesiąt fotonów promieniowania gamma. Było to promieniowanie tła, powstałe najprawdopodobniej wskutek oddziaływania promieni kosmicznych z gazem międzygwiazdowym.

    Akrecja – w astronomii terminem tym określa się opadanie rozproszonej materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji. Zjawisku temu może towarzyszyć wydzielanie dużej ilości energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego, gdy opadająca materia wyświeca część utraconej grawitacyjnej energii potencjalnej. Szczególnie widowiskowa jest akrecja na obiekty zwarte – białe karły, gwiazdy neutronowe czy czarne dziury. Uważa się, że mechanizmem „zasilającym” aktywne jądra galaktyk jest właśnie akrecja materii na supermasywną czarną dziurę.GLAST (ang. Gamma-ray Large Area Space Telescope) – kosmiczne obserwatorium promieniowania gamma, będące wspólnym przedsięwzięciem NASA, Departamentu Energii USA oraz agencji rządowych z Francji, Niemiec, Włoch, Japonii i Szwecji. Od 26 sierpnia 2008 oficjalną nazwą tego satelity jest Fermi GST (ang. Gamma-ray Space Telescope), na cześć włoskiego fizyka Enrico Fermiego.

    Pierwszymi zidentyfikowanymi źródłami astronomicznymi promieniowania gamma były rozbłyski w koronie słonecznej. Pierwszych szczegółowych informacji o niebie w zakresie gamma dostarczył wystrzelony w 1972 roku SAS-2, który zbadał 55% nieba. Liczne źródła promieniowania gamma zostały odkryte m.in. przez satelity COS-B oraz Teleskop kosmiczny Comptona. Obecnie działa kilka satelitów mierzących promieniowanie gamma, w tym Swift, Integral i Teleskop Fermiego. W zakresie gamma działał również jeden z detektorów na pokładzie satelity BeppoSAX.

    Promieniowanie hamowania (niem. Bremsstrahlung) – promieniowanie elektromagnetyczne powstające podczas hamowania cząstki obdarzonej ładunkiem elektrycznym w polu jądra atomowego. Promieniowanie to jest jedną z dróg utraty energii przez poruszającą się naładowaną cząstkę.Teleskop kosmiczny Comptona (ang. Compton Gamma Ray Observatory, CGRO) – teleskop kosmiczny wyniesiony na orbitę 5 kwietnia 1991 roku na pokładzie promu Atlantis w misji STS-37. Teleskop prowadził obserwacje w zakresie promieniowania gamma. Nosił imię Arthura Comptona, amerykańskiego fizyka, który odkrył nazwany jego imieniem efekt, polegający na rozpraszaniu promieniowania gamma na swobodnych lub słabo związanych w atomach elektronach.

    Od połowy lat osiemdziesiątych XX wieku istnieje jednak możliwość detekcji promieniowania gamma z powierzchni Ziemi. Wykorzystuje się w tym celu teleskopy optyczne, które nie rejestrują kwantów gamma bezpośrednio. Rejestrują one natomiast promieniowanie Czerenkowa, które jest emitowane w wyniku oddziaływania fotonów gamma z atmosferą ziemską. Atmosfera Ziemi stanowi zatem jakby integralną część detektora promieniowania gamma. Główną zaletą detektorów naziemnych jest ich bardzo duża powierzchnia zbierająca, o około 5 rzędów wielkości większa niż w wypadku satelitów. Co za tym idzie, możliwe jest rejestrowanie fotonów o najwyższych energiach (GeV - TeV), których strumień na jednostkę powierzchni jest bardzo mały. Obecnie działającymi detektorami naziemnymi są HESS, VERITAS oraz MAGIC, a także CANGAROO.

    Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – jest narzędziem, które służy do obserwacji odległych obiektów poprzez zbieranie promieniowania elektromagnetycznego (np. światła widzialnego). Pierwsze znane praktyczne teleskopy zostały skonstruowane przy użyciu soczewek ze szkła w Holandii na początku XVII wieku przez Hansa Lippersheya, a wkrótce potem przez Galileusza we Włoszech. Znalazły zastosowanie w działaniach militarnych i w astronomii.Wiatr gwiazdowy – strumień cząstek materii z zewnętrznych warstw atmosfery gwiazdy. Intensywny wiatr gwiazdowy może prowadzić do znacznej utraty masy przez gwiazdę w trakcie jej ewolucji. Zjawisko jest wywołane przez ciśnienie promieniowania emitowanego przez gwiazdę (por. jasność Eddingtona) i przez zjawiska magnetyczne zachodzące w jej atmosferze.

    Kosmiczne źródła promieniowania gamma[]

    Najważniejsze, jak dotąd, odkrycie w dziedzinie astronomii gamma zostało dokonane na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku. Było to odkrycie silnych impulsów promieniowania dochodzących z różnych stron nieba. Przez wiele lat nie udawało się odnaleźć odpowiadających im obiektów w innych zakresach widma elektromagnetycznego. Dopiero na przełomie XX i XXI wieku, dzięki intensywnym wysiłkom i koordynacji działań w ramach całego globu zdołano zaobserwować optyczne odpowiedniki rozbłysków gamma (ang. gamma-ray bursts). Udało się stwierdzić, że obiekty te położone są w bardzo dużych odległościach, porównywalnych z rozmiarem widzialnego Wszechświata. Obecnie sądzi się, iż są to wybuchy gwiazd hipernowych, w których powstają czarne dziury zamiast gwiazd neutronowych.

    Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu, ruchu ciała z prędkością ponaddźwiękową (np. samolot).Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.

    Pierwszym ważnym odkryciem teleskopu czerenkowowskiego, dokonanym w 1989 roku w Obserwatorium Whipple w USA, była emisja promieniowania o energii TeV z Mgławicy Krab. Źródłem tego promieniowania jest wiatr z pulsara znajdującego się wewnątrz mgławicy. Na styku wiatru, który tworzą emitowane z pulsara relatywistyczne pary elektronowo-pozytonowe oraz wolniej ekspandującej pozostałości po supernowej tworzy się fala uderzeniowa. Przyspieszane w niej cząstki emitują promieniowanie gamma. Mgławice wiatrów pulsarowych są najliczniejszą klasą źródeł zaobserwowanych przez HESS w płaszczyźnie Galaktyki. Również same pozostałości po supernowych, zderzające się z gazem ośrodka międzygwiazdowego i przenikane polem magnetycznym, mogą być źródłami wysokoenergetycznego promieniowania.

    Sztuczny satelita – satelita wykonany przez człowieka poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego. Pierwszym sztucznym satelitą był Sputnik 1, wyniesiony na orbitę wokół Ziemi przez Związek Radziecki w 1957.Small Astronomy Satellite 2 (pol. Mały Satelita Astronomiczny 2, inne nazwy: SAS-2, SAS B, Explorer 48) – sztuczny satelita NASA należący do programu Explorer, drugi z serii małych satelitów do badań astronomicznych. Statek dostarczył pierwszych szczegółowych informacji o niebie w zakresie gamma. W trakcie trwającej około pół roku misji naukowej zbadano ok. 55% nieba, w tym większość płaszczyzny dysku Galaktyki.

    Nową klasą galaktycznych źródeł promieniowania gamma są układy podwójne gwiazdy z obiektem zwartym. Znane są na razie trzy takie źródła, mikrokwazary LS 5039 i LS I +61 303 oraz układ z pulsarem PSR B1259-63. W wypadku tego ostatniego promieniowanie gamma powstaje podobnie jak w mgławicy wiatru pulsarowego, z tym, że dodatkowo zachodzi jeszcze oddziaływanie z wiatrem gwiazdowym towarzysza. W wypadku mikrokwazarów dżet wyrzucany z okolic biegunowych akreującej czarnej dziury oddziałuje z wiatrem towarzysza oraz ośrodkiem międzygwiazdowym.

    Explorer 11 – amerykański satelita naukowy. Pierwszy w historii satelita badający promieniowanie gamma. Jego instrumenty zostały zaprojektowane do obserwacji fotonów gamma o energiach ponad 50 MeV. Satelita pracował normalnie do początku września 1961, kiedy to zaczęły występować problemy z zasilaniem. Niedługo potem, w połowie listopada, przestały napływać użyteczne dane.Odwrotne rozpraszanie Comptona - zderzenie elektronu o wysokiej energii z fotonem o niskiej energii, w wyniku którego elektron przekazuje część swojej energii fotonowi. Zjawisko to znajduje praktyczne zastosowanie przy wytwarzaniu wiązek promieniowania o wysokiej energii lub schładzaniu elektronów. W astrofizyce uważa się je za mechanizm powstawania promieniowania X oraz gamma np. po wybuchach supernowych, wskutek zderzeń wysokoenergetycznych elektronów pochodzących z gwiazdy z fotonami mikrofalowego promieniowania tła.

    Źródłami promieniowania gamma mogą być również gromady masywnych gwiazd, takie jak Westerlund 2. Poza Galaktyką źródłami promieniowania gamma są kwazary i blazary.

    Podstrony: [1] 2 [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Mikrokwazar – obiekt podobny do kwazara, ale dużo mniejszy. Mikrokwazary to gwiazdowe układy podwójne w naszej Galaktyce o wielu wspólnych cechach z kwazarami. Wykazują silną i zmienną emisję radiową, widoczny relatywistyczny dżet, i często efekt pozornej nadświetlnej ekspansji dżetu. Znaczną część energii emitują w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Są to jednak obiekty gwiazdowe, składające się z gwiazdy oddającej masę oraz gwiazdy zwartej – gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury - na którą gaz opada za pośrednictwem dysku akrecyjnego. Można je uważać za radiowo głośne układy rentgenowskie. Od kwazarów różnią się masą – czarne dziury w aktywnych galaktykach mają masę miliona lub nawet miliarda mas Słońca, a mikrokwazary – obiekt centralny o masie do kilkunastu mas Słońca. Różnią się także źródłem opadającej materii – w kwazarach jest to materia galaktyki macierzystej, w mikrokwazarach towarzysz. W obu typach obiektów zachodzą podobne procesy, jednak ze względu na wielokrotnie mniejszą masę przebieg tych samych zjawisk jest wielokrotnie szybszy w mikrokwazarze: zjawiska zachodzące w mikrokwazarze w skali jednego dnia w kwazarze zajdą na przestrzeni tysięcy lat.
    Hipernowa (kolapsar) – hipotetyczny rodzaj wysokoenergetycznej supernowej powstający, gdy wyjątkowo masywna gwiazda zapada się na skutek ustania w niej reakcji termojądrowych.
    Proton, p (z gr. πρῶτον – "pierwsze") − trwała cząstka subatomowa z grupy barionów o ładunku +1 i masie spoczynkowej równej ok. 1 u.
    Dżet, inaczej struga – skolimowany strumień plazmowej materii wyrzucany z relatywistycznymi prędkościami z biegunów jądra galaktyki lub gwiazdy. Pierwszy dżet został zaobserwowany przez H. Curtisa w roku 1918 w galaktyce eliptycznej M87 w gromadzie Panny, jako jasny promień świetlny połączony z jądrem galaktyki. W latach 1960 obserwacje radiowe wielu galaktyk pokazały istnienie rozciągłych struktur radiowych, w skład których wchodzi zwarte jądro, radioobłoki oraz łączące je dżety.
    Supernowa – w astronomii termin określający kilka rodzajów kosmicznych eksplozji, które powodują powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który już po kilku tygodniach bądź miesiącach staje się niemal niewidoczny. Istnieją dwie możliwe drogi prowadzące do takiego wybuchu: w jądrze masywnej gwiazdy przestały zachodzić reakcje termojądrowe i pozbawiona ciśnienia promieniowania gwiazda zaczyna zapadać się pod własnym ciężarem, lub też biały karzeł tak długo pobierał masę z sąsiedniej gwiazdy, aż przekroczył masę Chandrasekhara, co spowodowało eksplozję termojądrową. W obydwu przypadkach, następująca eksplozja supernowej z ogromną siłą wyrzuca w przestrzeń większość lub całą materię gwiazdy. Utworzona w ten sposób mgławica jest bardzo nietrwała i ulega całkowitemu zniszczeniu już po okresie kilkudziesięciu tysięcy lat, znikając zupełnie bez śladu. Z tego powodu w Drodze Mlecznej znamy obecnie zaledwie 265 pozostałości po supernowych, choć szacunkowa liczba tego rodzaju wybuchów w ciągu ostatnich kilku miliardów lat jest rzędu wielu milionów.
    Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.
    High Energy Stereoscopic System (HESS) – obserwatorium astronomiczne znajdujące się w Namibii. High Energy Stereoscopic System to Wysokoenergetyczny System Stereoskopowy składający się z czterech teleskopów. Każdy z teleskopów systemu składa się ze sferycznego zwierciadła o powierzchni 107 metrów kwadratowych, złożonego z 382 okrągłych luster. Do rejestracji promieniowania Czerenkowa służy detektor składający się z 960 fotopowielaczy. Dzięki zastosowaniu czterech teleskopów możliwe jest wykorzystanie stereoskopii, co daje zdolność rozdzielczą ok. 3’.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.056 sek.