Los colores más brillantes en la región de Cygus indican un mayor número de rayos gamma detectados por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi. Crédito: NASA / DOE / International LAT Team
FUENTES DE RAYOS DE GAMMA
Los rayos gamma tienen las longitudes de onda más pequeñas y la mayor energía de cualquier onda en el espectro electromagnético. Son producidos por los objetos más calientes y energéticos del universo, como las estrellas de neutrones y los púlsares, las explosiones de supernovas y las regiones alrededor de los agujeros negros. En la Tierra, las ondas gamma se generan por explosiones nucleares, rayos y la actividad menos dramática de la desintegración radiactiva.
DETECCIÓN DE RAYOS DE GAMMA
A diferencia de la luz óptica y los rayos X, los rayos gamma no pueden ser capturados y reflejados por espejos. Las longitudes de onda de los rayos gamma son tan cortas que pueden atravesar el espacio dentro de los átomos de un detector. Los detectores de rayos gamma suelen contener bloques de cristal densamente empaquetados. A medida que pasan los rayos gamma, chocan con electrones en el cristal. Este proceso se llama dispersión de Compton, en el que un rayo gamma golpea un electrón y pierde energía, similar a lo que sucede cuando una bola blanca golpea una bola ocho. Estas colisiones crean partículas cargadas que el sensor puede detectar.
RÁFAGAS DE RAYO GAMMA
¡Las explosiones de rayos gamma son los eventos electromagnéticos más enérgicos y luminosos desde el Big Bang y pueden liberar más energía en 10 segundos que la que emitirá nuestro Sol en toda su vida útil esperada de 10 mil millones de años! La astronomía de rayos gamma presenta oportunidades únicas para explorar estos objetos exóticos. Al explorar el universo a estas altas energías, los científicos pueden buscar nuevas físicas, probar teorías y realizar experimentos que no son posibles en laboratorios con destino a la Tierra.
Si pudiéramos ver los rayos gamma, el cielo nocturno se vería extraño y desconocido. La visión familiar de las constelaciones constantemente brillantes sería reemplazada por ráfagas siempre cambiantes de radiación gamma de alta energía que duran fracciones de segundo a minutos, estallan como bombillas cósmicas, dominan momentáneamente el cielo de rayos gamma y luego se desvanecen.
El satélite Swift de la NASA registró la explosión de rayos gamma causada por un agujero negro que nació a 12.8 mil millones de años luz de distancia (abajo). Este objeto se encuentra entre los objetos más distantes jamás detectados.
Crédito: NASA / Swift / Stefan Immler, et al.
COMPOSICIÓN DE PLANETAS
Los científicos pueden usar rayos gamma para determinar los elementos en otros planetas. El espectrómetro de rayos gamma (GRS) de la superficie de Mercurio, el entorno espacial, la geoquímica y el rango (MENSAJERO) puede medir los rayos gamma emitidos por los núcleos de átomos en la superficie del planeta Mercurio que son impactados por los rayos cósmicos. Cuando son golpeados por los rayos cósmicos, los elementos químicos en los suelos y las rocas emiten firmas de energía identificables de forma única en forma de rayos gamma. Estos datos pueden ayudar a los científicos a buscar elementos geológicamente importantes como hidrógeno, magnesio, silicio, oxígeno, hierro, titanio, sodio y calcio.
El espectrómetro de rayos gamma en el Mars Odyssey Orbiter de la NASA detecta y mapea estas firmas, como este mapa (a continuación) que muestra las concentraciones de hidrógeno de los suelos de la superficie marciana.
Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center Estudio de visualización científica
CIELO DE RAYOS GAMMA
Los rayos gamma también fluyen desde estrellas, supernovas, púlsares y discos de acreción de agujeros negros para lavar nuestro cielo con luz de rayos gamma. Estas corrientes de rayos gamma se tomaron imágenes usando el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA para mapear la galaxia de la Vía Láctea creando una vista completa de 360 grados de la galaxia desde nuestra perspectiva aquí en la Tierra.
Crédito: NASA / DOE / International LAT Team
UNA IMAGEN DE ESPECTRO COMPLETO
La imagen compuesta a continuación del remanente de supernova Cas A muestra el espectro completo en una imagen. Los rayos gamma de Fermi se muestran en magenta; Las radiografías del Observatorio Chandra son azules y verdes. Los datos de luz visible capturados por el telescopio espacial Hubble se muestran en amarillo. Los datos infrarrojos del telescopio espacial Spitzer se muestran en rojo; y los datos de radio de Very Large Array se muestran en naranja.
Crédito: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration, CXC / SAO / JPL-Caltech / Steward / O. Krause et al., Y NRAO / AUI
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Cita
APA
Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Dirección de Misión Científica. (2010) Rayos gamma. Consultado [insertar fecha – p. Ej. 10 de agosto de 2016] , del sitio web de NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/12_gammarays
MLA
Dirección de Misión Científica. “Rayos gamma” Ciencia de la NASA . 2010. Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. [insertar fecha – p. Ej. 10 de agosto de 2016] http://science.nasa.gov/ems/12_gammarays