Gammatähtitiede

MAGIC-teleskooppi mittaa gammasäteilyä

Gammatähtitiede on gammasäteilyä havainnoiva osa tähtitiedettä.

Gammasäteilyä syntyy tähtitieteellisissä kohteissa pääosin kahden eri prosessin kautta. Kosmisen säteilyn osuessa tähtienväliseen aineeseen kaasuun, se aiheuttaa kaasun atomiytimien virittymistä (eli eksitaatiota). Atomiytimen viritystilan purkautuessa ytimeen varautunut energia vapautuu gammasäteilyfotonina. Yleisimpiä tämän prosessin aiheuttamia spektrin emissioviivoja ovat raudan 1,238 MeV, magnesiumin 1,369 MeV ja neonin 1,634 MeV viivat. Toinen merkittävä gammasäteilyn lähde on supernovaräjähdyksissä syntyneiden radioaktiivisten isotooppien hajoamisen yhteydessä syntyvät gammasäteet. Näin syntyneiden emissioviivojen voimakkuus vaihtelee voimakkaasti eri kohteiden välillä, koska eri radioaktiivisten isotooppien puoliintumisajat vaihtelevat muutamista kuukausista miljooniin vuosiin.^lähde?

Suurin osa gammasäteilystä absorboituu ilmakehään. Täten mittauksia voidaan tehdä vain korkealla lentävistä palloista, raketeista ja satelliiteista. Ensimmäinen satelliitin mittalaite lensi NASAn Explorer-XI:lla 1961. Se havaitsi 100 gammasädefotonia, joita näytti tulevan kaikista suunnista. ^lähde?

Tarkempia havaintoja tehtiin 1967 NASAn OSO-3-satelliitilla. Vasta SAS-2 (1972) ja ESROn kehittämä ja ESAn laukaisema COS-B (1975–1982) satelliitit tekivät tärkeitä havaintoja. 1977 NASA päätti tehdä suuren avaruusobservatorion, joka mittaa gammasäteitä. Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO) laukaistiin 1991. Sen toiminta päättyi vuonna 2000. ESAn INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory, (INTEGRAL) mittaa gammakohteita paraikaa vielä vuonna 2024.