Question

Что такое гамма телескоп, для чего он нужен?

Answer 1

Гамма-телескоп это прибор применяемый астрофизиками для изучения Вселенной. Гамма-телескопы предназначены для регистрации гамма-излучения, приходящего от различных объектов Метагаллактики. Принцип работы таких телескопов основан на том, что гамма-квант, проходя через конвертор, например, пластину из свинца, преобразовывается (конвертируется) в пару элементарных частиц электрон-позитрон. Дальше эти частицы, проходя через сцинтилляционный и черенковский регистраторы, вызывают в них вспышки света, которые регистрируются каким-либо способом, например, фотографируются. Изучая фотографии этих вспышек можно исследовать движение пары электрон-позитрон, а это в свою очередь позволит определить энергию и направление движения гамма-кванта. В гамма-астрономии, говоря о гамма-излучении принято говорить не о длине волны излучения, а об энергии фотонов. Энергия фотонов гамма-излучения лежит в довольно широком диапазоне, от 10^5 эВ до более чем 10^14 эВ. На сегодня удалось зарегистрировать космические гамма-кванты с энергией порядка 10^16 эВ. Регистрация гамма-излучения различных объектов является довольно сложной задачей, так как приемники гамма-квантов регистрируют не только полезное гамма-излучение, приходящее от исследуемого объекта, но эти приемники чувствительны и к потокам заряженных частиц в фоновом космическом излучении. Причем уровень фонового гамма-излучения на три-четыре порядка превышает уровень полезного гамма-излучения. Таким образом, непременным элементом конструкции гамма-телескопа является устройство, которое регистрирует и учитывает заряженные частицы фонового космического излучения и исключает их из числа гамма-квантов, зарегистрированных самим телескопом.

Гамма-кванты, энергия которых превышает 10^11 эВ, проходя через атмосферу, взаимодействуют с молекулами воздуха. Это приводит к появлению релятивистских электронов и позитронов, а они в свою очередь вызывают в атмосфере вспышки черенковского излучения в синей и фиолетовой областях спектра. Для регистрации этого излучения так же были разработаны гамма-телескопы. Крупнейший из них, установленный в Намибии, вступил в строй в 2002 году. Площадь светособирающей поверхности у этого телескопа превышает 400 кв. метров. Фактически этот телескоп и введенные ранее подобные ему телескопы, можно отнести к оптическим телескопам, работающим в видимой области спектра, поскольку регистрируют они черенковское видимое излучение в атмосфере Земли.