Fermi Gamma-ray-avaruusteleskooppi

Fermi Gamma-ray-avaruusteleskooppi on yhdysvaltalainen satelliitti, joka laukaistiin 11.kesäkuuta 2008 tutkimaan gammasäteilylähteitä. Nämä lähteet ovat maailmankaikkeuden väkivaltaisimpia ja energisimpiä kohteita, ja niihin kuuluvat gammasäteilypurkaukset, pulsarit ja mustien aukkojen lähettämät nopeat suihkut. National Aeronautics and Space Administration on johtava virasto, johon osallistuvat ranska, saksa, japani, italia ja Ruotsi.

Fermi kantaa kahta laitetta, Large Area Telescope (Lat) ja Gamma-ray Burst Monitor (GBM), jotka toimivat 10 keV-300 GeV (10 000-300 000 000 elektronivolttia) ja perustuvat erittäin menestyneisiin edeltäjiin, jotka lensivät Comptonin Gamma Ray observatoriossa (CGRO) 1990-luvulla. Toisin kuin näkyvää valoa tai edes röntgensäteitä, gammasäteitä ei voi tarkentaa linsseillä tai peileillä. Siksi Lat: n pääilmaisimet on valmistettu pii-ja volframinauhoista suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Gammasäteet tuottavat elektroni-positronipareja, jotka sitten ionisoivat materiaalia liuskoissa. Ionisoitunut varaus on verrannollinen gammasäteen voimakkuuteen. Liuskojen järjestely auttaa määrittämään tulevan säteilyn suunnan. Kosmiset säteet ovat paljon yleisempiä kuin gammasäteet, mutta LATISSA on materiaaleja, jotka vuorovaikuttavat vain kosmisiin säteisiin ja sekä kosmisiin säteisiin että gammasäteisiin, joten kosmiset säteet voidaan erottaa toisistaan ja jättää huomiotta. Ensimmäisten 95 käyttötunnin aikana LAT tuotti kartan koko taivaasta; CGRO: lla kesti vuosia tuottaa samanlainen kartta.

GBM koostuu 12 identtisestä ilmaisimesta, joista jokaisessa on ohut yksikideinen natriumjodidikiekko, joka on sijoitettu kuvitteellisen dodekaedrin pinnalle. Gammasäde saa kristallin lähettämään valonvälähdyksiä, jotka lasketaan valoherkillä putkilla. Samoja välähdyksiä voi nähdä jopa puolet ilmaisimista, mutta eri voimakkuuksilla riippuen ilmaisimen kulmasta lähteeseen. Tämä prosessi mahdollistaa gammasäteilypurkauksen sijainnin laskemisen niin, että avaruusalus voidaan suunnata osoittamaan LAT lähteeseen yksityiskohtaisia havaintoja varten.

vuonna 2008 Fermi löysi supernovajäänne CTA 1: n sisältä ensimmäisen pulsaripopulaation, joka näkyy vain gammasäteissä. Gammasäteily ei tule pulsarien napojen hiukkassäteistä, kuten radiopulsareilla, vaan ne syntyvät kaukana neutronitähtien pinnoista. Tarkkaa fysikaalista prosessia, joka tuottaa gammasäteilypulssit, ei tunneta. Fermi on myös lisännyt tunnettujen millisekunnin pulsarien (nopeimmin pyörivien pulsarien, jaksojen ollessa 1-10 millisekuntia) määrää löytämällä 17 tällaista kohdetta.

joissakin fysiikan teorioissa, jotka yhdistäisivät yleisen suhteellisuusteorian, joka kuvaa maailmankaikkeutta suurimmalla asteikolla, ja kvanttimekaniikan, joka kuvaa maailmankaikkeutta PIENIMMÄLLÄ asteikolla, aika-avaruus kvantisoituisi diskreeteiksi kappaleiksi. Jos aika-avaruudessa olisi tällainen rakenne, korkeampien energioiden fotonit kulkisivat nopeammin kuin matalampien energioiden fotonit. Tarkkailemalla gammasäteilypurkauksesta 7,3 miljardin valovuoden päässä maasta peräisin olevia eri energisiä fotoneja, jotka saapuivat Fermin luo samaan aikaan, tähtitieteilijät pystyivät rajoittamaan mahdollisen aika-avaruuden rakeisen rakenteen pienemmäksi kuin noin 10-33 cm.

vuonna 2010 Fermi havaitsi ensimmäisen gammasäteilypäästön novasta. Aiemmin oli ajateltu, että novas ei tuota tarpeeksi energiaa gammasäteiden tuottamiseen.