Fermi Gamma-ray Space Telescope

Fermi Gamma-ray Space Telescope, U. S. satellite, gelanceerd op 11 juni 2008, dat was ontworpen om gammastraling-emitterende bronnen te bestuderen. Deze bronnen zijn de meest gewelddadige en energetische objecten van het universum en omvatten gammaflitsen, pulsars en hoge-snelheidsstralen die door zwarte gaten worden uitgezonden. De National Aeronautics and Space Administration is het leidende agentschap, met bijdragen van Frankrijk, Duitsland, Japan, Italië en Zweden.

Fermi draagt twee instrumenten, De Large Area Telescope (LAT) en de Gamma-ray Burst Monitor (GBM), die werken in het energiebereik van 10 keV tot 300 GeV (10.000 tot 300.000.000.000 elektronvolt) en zijn gebaseerd op zeer succesvolle voorgangers die vlogen op het Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) in de jaren 1990. In tegenstelling tot zichtbaar licht of zelfs röntgenstralen, gammastraling kan niet worden gefocust met lenzen of spiegels. Daarom zijn de belangrijkste detectoren van de LAT gemaakt van silicium en wolfraamstrips loodrecht op elkaar. Gammastralen produceren elektron-positron paren die vervolgens ioniseren materiaal in de strips. De geïoniseerde lading is evenredig met de sterkte van de gammastraal. De opstelling van de strips helpt bij het bepalen van de richting van de inkomende straling. Kosmische stralen komen veel vaker voor dan gammastralen, maar de LAT heeft materialen die alleen interageren met kosmische stralen en met zowel kosmische stralen als gammastralen, zodat kosmische stralen kunnen worden onderscheiden en genegeerd. In de eerste 95 uur van de exploitatie, de LAT produceerde een kaart van de hele hemel; CGRO duurde jaren om een soortgelijke kaart te produceren.

de GBM bestaat uit 12 identieke detectoren, elk met een dunne éénkristal schijf van natriumjodide gepositioneerd als een gezicht van een denkbeeldige dodecaëder. Een invallende gammastraal zorgt ervoor dat het kristal lichtflitsen uitzendt die door lichtgevoelige buizen worden geteld. Dezelfde flitsen kunnen worden gezien door maximaal de helft van de detectoren, maar op verschillende intensiteiten afhankelijk van de hoek van de detector aan de bron. Dit proces maakt het mogelijk om de locatie van een gammaflits te berekenen, zodat het ruimtevaartuig kan worden georiënteerd om de LAT naar de bron te richten voor gedetailleerde waarnemingen.

in 2008 ontdekte Fermi in het supernova-restant CTA 1 de eerste van een populatie pulsars die alleen in gammastralen worden gezien. De gammastraling-emissies komen niet van deeltjesbundels op de polen van de pulsars, zoals het geval is met radiopulsars, maar ontstaan ver van het oppervlak van de neutronensterren. Het exacte fysische proces dat de gammastraling pulsen genereert is onbekend. Fermi heeft ook het aantal bekende milliseconde pulsars (de snelst roterende pulsars, met perioden van 1 tot 10 milliseconden) verhoogd door 17 dergelijke objecten te ontdekken.

in sommige theorieën van de fysica die de algemene relativiteitstheorie, die het universum op de grootste schalen beschrijft, zouden verenigen met de kwantummechanica, die het universum op de kleinste schalen beschrijft, zou ruimte-tijd worden gekwantiseerd in discrete stukken. Als de ruimte-tijd zo ‘ n structuur had, zouden fotonen met hogere energieën sneller reizen dan die met lagere energieën. Door het observeren van fotonen van verschillende energieën die afkomstig zijn van een gammaflits op 7,3 miljard lichtjaar van de aarde en tegelijkertijd op Fermi arriveerden, konden astronomen elke mogelijke korrelige structuur van de ruimte-tijd beperken tot kleiner dan ongeveer 10-33 cm.In 2010 nam Fermi de eerste gammastraling van een nova waar. Er werd eerder gedacht dat novas niet genoeg energie genereerde om gammastraling te produceren.