Fermi Gamma-ray Space Telescope

Fermi Gamma-ray Space Telescope, S. U. A. satellite, lansat la 11 iunie 2008, care a fost conceput pentru a studia sursele care emit raze gamma. Aceste surse sunt cele mai violente și energice obiecte ale universului și includ explozii de raze gamma, pulsari și jeturi de mare viteză emise de găurile negre. Administrația Națională Aeronautică și Spațială este agenția principală, cu contribuții din Franța, Germania, Japonia, Italia și Suedia.

Fermi poartă două instrumente, telescopul cu suprafață mare (LAT) și monitorul de explozie cu raze Gamma (GBM), care funcționează în intervalul de energie de la 10 keV la 300 GeV (10.000 la 300.000.000.000 Electron volți) și se bazează pe predecesorii de mare succes care au zburat pe Observatorul Compton Gamma Ray (Cgro) în anii 1990. Spre deosebire de lumina vizibilă sau chiar de razele X, razele gamma nu pot fi focalizate cu lentile sau oglinzi. Prin urmare, detectoarele principale ale LAT sunt realizate din benzi de siliciu și tungsten în unghi drept unul față de celălalt. Razele Gamma produc perechi electron-pozitroni care apoi ionizează materialul în benzi. Sarcina ionizată este proporțională cu puterea razei gamma. Aranjamentul benzilor ajută la determinarea direcției radiației primite. Razele cosmice sunt mult mai frecvente decât razele gamma, dar LAT are materiale care interacționează numai cu razele cosmice și atât cu razele cosmice, cât și cu razele gamma, astfel încât razele cosmice pot fi distinse și ignorate. În primele 95 de ore de funcționare, LAT a produs o hartă a întregului cer; CGRO a durat ani de zile pentru a produce o hartă similară.

GBM este format din 12 detectoare identice, fiecare conținând un disc subțire cu un singur cristal de iodură de sodiu poziționat ca o față a unui dodecaedru imaginar. O rază gamma incidentă face ca cristalul să emită sclipiri de lumină care sunt numărate de tuburi sensibile la lumină. Aceleași flash-uri pot fi văzute de până la jumătate din detectoare, dar la intensități diferite, în funcție de unghiul detectorului față de sursă. Acest proces permite calcularea locației unei explozii de raze gamma, astfel încât nava spațială să poată fi orientată spre punctul LAT la sursă pentru observații detaliate.

în 2008 Fermi a descoperit în rămășița supernovei CTA 1 primul dintr-o populație de pulsari care sunt văzuți doar în razele gamma. Emisiile de raze gamma nu provin din fascicule de particule la polii pulsarilor, așa cum este cazul pulsarilor radio, ci apar departe de suprafețele stelelor neutronice. Procesul fizic precis care generează impulsurile de raze gamma este necunoscut. Fermi a crescut, de asemenea, numărul de pulsari milisecunde cunoscuți (cei mai rapizi pulsari rotativi, cu perioade de 1 până la 10 milisecunde) prin descoperirea a 17 astfel de obiecte.

în unele teorii ale fizicii care ar uni relativitatea generală, care descrie universul la cele mai mari scări, cu mecanica cuantică, care descrie universul la cele mai mici scări, spațiul-timp ar fi cuantificat în bucăți discrete. Dacă spațiul-timp ar avea o astfel de structură, fotonii cu energii mai mari ar călători mai repede decât cei cu energii mai mici. Observând fotoni de diferite energii care au provenit dintr-o explozie de raze gamma la 7,3 miliarde de ani lumină de pământ și au ajuns la Fermi în același timp, astronomii au reușit să limiteze orice structură granulară posibilă a spațiului-timp la mai puțin de aproximativ 10-33 cm.

în 2010 Fermi a observat prima emisie de raze gamma dintr-o nova. Se credea anterior că novas nu generează suficientă energie pentru a produce raze gamma.