Gama-zdroje

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

Fotony gama jsou vyzařovány různými způsoby. Původně byly objeveny jako druh radioaktivního záření, na něž – na rozdíl od alfa- a beta-paprsků – nepůsobí magnetické pole. V jádrech atomů se gama-fotony uvolňují při přechodu nukleonů na nižší energetickou hladinu. Ve spektru se objevují jako emisní čáry. Také normální jádra vybuzená srázkou se vracejí do nevybuzeného stavu a vyzařují charakteristické jaderné gama-čáry. Příkladem je gama-záření protonových erupcí na Slunci nebo gama-záření radioaktivního hliníku podél galaktické roviny vyvrzeného supernovami (viz obr.). Jiným zdrojem gama-záření je anihilace částic s antičásticemi. Energie fotonů vzniklých anihilací odpovídá klidové energii částice. Fotony o energii 0,5 MeV vznikají anihilací elektronů s pozitrony a dokazují existenci antihmoty ve vesmíru. Příkladem je velký oblak záření 0,5 MeV nad jádrem Galaxie (K 1). Gama-čáry 938 MeV jsou svědectvím o anihilaci protonů s antiprotony. Kosmické záření obsahuje mj. i gama-fotony. Srážkami kosmického záření s jádry atomů mezihvězdné látky vznikají neutrální piony, které se po kratičké době (8,4 x 10–15 s) rozpadají na dva gama-fotony. Při průchodu zemskou atmosférou energetická částice kosmického záření vytvoří spršku kosmického záření, v níž je velký počet gama-fotonů.

Horké plazma, jaké je v nitru hvězdných obrů a veleobrů ( 100 mil. až 3,5 mld. K), obsahuje značnou část energie ve formě gama-záření. V obálce supernov dosahuje teplota až 200 mld. K, takže výbuch supernovy je mohutným zdrojem tepelného gama-záření. Elektron vyšle část své kinetické energie jako záření, kdykoliv dojde ke změně jeho rychlosti – např. při setkání s protonem či při dopadu na pevný povrch neutronové hvězdy nebo do akrečního disku. Takové brzdné gama-záření (obdobné záření z lékařského rentgenu) vysílají těsné dvojhvězdy, v nichž přepadává plazma normální složky na neutronovou hvězdu nebo na akreční disk černé díry. Velmi rychle rotující magnetosféra neutronových hvězd unáší relativistické elektrony, které vysílají synchrotronové záření. Velmi rychle rotují jednak mladé pulzary, jednak pulzary v některých dvojhvězdách. Oboje jsou zdrojem synchrotronového gama-záření. Mohutnými zdroji gama-záření jsou aktivní galaktická jádra, blazary a kvazary. U těchto energetických hvězdných systémů je zdrojem intenzivního toku gama-záření obří černá díra v jejich středu. Její nesmírná gravitační potenciální energie je kosmickým urychlovačem částic, daleko efektivnějším (do 1021 eV) než pozemské urychlovače (1011 eV). K přeměně relativistických elektronů z těchto zdrojů v gama-fotony dochází trojím způsobem: při srážkách s jádry atomů (brzdné záření), v magnetickém poli (synchrotronové záření) nebo při srážce s fotony reliktního záření (inverzní Comptonův jev). Zdrojem gama-záření jsou nejen uvedená kosmická tělesa, ale i rozsáhlé prostory mezi hvězdami a galaxiemi. V nich jsou jednak fotony reliktního záření, jednak relativistické elektrony kosmického záření. Relativistické elektrony předávají inverzním Comptonovým jevem svoji energii fotonům reliktního záření, které se tak stanou gama-fotony. Mezihvězdné gama-záření je tedy přeměněné reliktní záření, obohacené energií na úkor elektronů záření kosmického.

Obsah

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje
[CNW:Counter]