קרני הגמא הן חלק מהיקום האנרגיה הגבוהה

כולם שמעו על הספקטרום האלקטרומגנטי. זהו אוסף של כל אורכי הגל ותדרי האור, מרדיו ומיקרוגל ועד אולטרה סגול וגמא. האור שאנו רואים נקרא החלק ה"גלוי "של הספקטרום. שאר התדרים והגלים אינם נראים לעיננו, אך ניתנים לגילוי בעזרת מכשירים מיוחדים.

קרני הגמא הן החלק האנרגטי ביותר בספקטרום. יש להם את אורכי הגל הקצרים ביותר ואת התדרים הגבוהים ביותר. מאפיינים אלה הופכים אותם למסוכנים ביותר לחיים, אך הם גם אומרים לאסטרונומים א הרבה על האובייקטים הפולטים אותם ביקום. קרני גאמה אכן מתרחשות על פני כדור הארץ, נוצרות כאשר קרניים קוסמיות פוגעות באטמוספירה שלנו ומתקיימות אינטראקציה עם מולקולות הגז. הם גם תוצר לוואי של התפרקותם של גורמים רדיואקטיביים, במיוחד בפיצוצים גרעיניים ובכורים גרעיניים.

קרני גאמה אינן תמיד איום קטלני: ברפואה הם משמשים לטיפול בסרטן (בין היתר). עם זאת, ישנם מקורות קוסמיים לפוטונים הרוצחים הללו, ובמשך הזמן הארוך ביותר הם נותרו תעלומה לאסטרונומים. הם נשארו כך עד שנבנו טלסקופים שיכולים לאתר ולחקור את פליטות האנרגיה הגבוהה האלה.

כיום, אנו יודעים הרבה יותר על קרינה זו ומאיפה היא באה ביקום. אסטרונומים מזהים קרניים אלה מפעילויות ואובייקטים אנרגטיים במיוחד

במהלך העשורים האחרונים גילו אסטרונומים התפרצויות חזקות במיוחד של קרני גאמה מנקודות שונות בשמיים. ב"ארוך ", אסטרונומים מתכוונים רק למספר שניות עד כמה דקות. עם זאת, המרחקים שלהם, שנעים בין מיליונים למיליארדי שנות אור, מצביעים על כך שעצמים ואירועים אלה חייבים להיות בהירים מאוד בכדי שייראו מכל היקום.

מה שמכונה "התפרצויות קרני הגמא" הם האירועים האנרגטיים והבהירים ביותר שנרשמו אי פעם. הם יכולים לשלוח כמויות אדירות של אנרגיה תוך מספר שניות בלבד - יותר מכפי שהשמש תשחרר לאורך כל קיומה. עד לא מזמן, אסטרונומים יכלו רק לשער מה גרם לפיצוצים כה גדולים. עם זאת, התצפיות האחרונות עזרו להם לאתר את המקורות לאירועים אלה. לדוגמה, סוויפט הלוויין זיהה פרץ קרני גאמה שהגיע מלידת חור שחור שנמצא במרחק של יותר מ 12 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. זה מוקדם מאוד בהיסטוריה של היקום.

יש פרצים קצרים יותר, באורך פחות משתי שניות, שהיו באמת תעלומה במשך שנים. בסופו של דבר אסטרונומים קישרו אירועים אלה לפעילויות שנקראו "קילונובה", המתרחשים כאשר שני כוכבי נויטרונים או כוכב נויטרונים או חור שחור מתמזגים זה בזה. ברגע המיזוג הם מפטרים התפרצויות קצרות של קרני גאמה. הם יכולים גם לפלוט גלי כבידה.

אסטרונומיה של קרני הגמא החלה את דרכה במהלך המלחמה הקרה. התפרצויות קרני גמא התגלו לראשונה בשנות השישים על ידי ה- וולה צי לוויינים. בתחילה, אנשים חששו שמדובר בסימנים להתקפה גרעינית. במהלך העשורים הבאים החלו אסטרונומים לחפש את מקורות נקודת המבט המסתורית האלו פיצוצים על ידי חיפוש אחר אותות אור אופטי (אור גלוי) ובאולטרה סגול, רנטגן, ו- אותות. השקת ה- מצפה הכוכבים של קומפטון גמא בשנת 1991 עלה החיפוש אחר מקורות קוסמיים של קרני גאמה לגבהים חדשים. התצפיות הראו כי GRBs מתרחשים ברחבי היקום ולאו דווקא בתוך גלקסיית שביל החלב שלנו.

מאז אותה תקופה BeppoSAX מצפה הכוכבים, שהושק על ידי סוכנות החלל האיטלקית, וכן ה- חוקר חולף אנרגיה גבוהה (שהושק על ידי נאס"א) שימשו לגילוי GRBs. סוכנות החלל האירופית בלתי נפרד המשימה הצטרפה לציד בשנת 2002. לאחרונה, טלסקופ פרמי קרני הגמא סקר את השמיים ותאר את פולטות קרני הגמא.

הצורך בזיהוי מהיר של GRBs הוא המפתח לחיפוש אירועים עתירי אנרגיה הגורמים להם. ראשית, האירועים הקצרים מאוד מתים במהירות רבה, ומקשים על המקור. לווייני רנטגן יכולים להרים את הציד (מכיוון שיש בדרך כלל התלקחות רנטגן קשורה). כדי לעזור לאסטרונומים להגיע במהירות למקור של GRB, רשת קואורדינטות ההתפרצויות של גמא ריי מיידית שולחת התראות למדענים ולמוסדות המעורבים בחקר התפרצויות אלה. באופן זה, הם יכולים לתכנן מיד תצפיות מעקב באמצעות מצפה כוכבים אופטיים, רדיו וצילומי רנטגן.

כאשר אסטרונומים חוקרים יותר מהתפרצויות אלה, הם יקבלו הבנה טובה יותר של הפעילות האנרגטית מאוד שגורמת להם. היקום מלא במקורות GRB, כך שמה שהם לומדים יספר לנו גם יותר על הקוסמוס האנרגטי הגבוה.

• קרני הגמא הן הקרינה האנרגטית ביותר הידועה. הם מפטרים על ידי אובייקטים ותהליכים אנרגטיים מאוד ביקום.
• ניתן ליצור קרני גמא גם במעבדה, וקרינה מסוג זה משמשת ביישומים רפואיים מסוימים.
• אסטרונומיה של קרני גאמה נעשית באמצעות לוויינים המקיפים את הלוויינים שיכולים לאתר אותם ללא הפרעה מהאטמוספירה של כדור הארץ.