Fermi Gamma-ray Space Telescope

Fermi Gamma-ray Space Telescope, USA: s satellit, lanserades 11 juni 2008, som utformades för att studera gammastråleemitterande källor. Dessa källor är universums mest våldsamma och energiska föremål och inkluderar gammastrålningsbrott, pulsarer och höghastighetsstrålar som emitteras av svarta hål. National Aeronautics and Space Administration är den ledande byrån, med bidrag från Frankrike, Tyskland, Japan, Italien och Sverige.

Fermi bär två instrument, Large Area Telescope (LAT) och Gamma-ray Burst Monitor (GBM), som arbetar inom energiområdet 10 keV till 300 GeV (10 000 till 300 000 000 000 elektronvolt) och är baserade på mycket framgångsrika föregångare som flög på Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) på 1990-talet. Till skillnad från synligt ljus eller till och med röntgenstrålar kan gammastrålar inte fokuseras med linser eller speglar. Därför är LAT: s huvuddetektorer gjorda av kisel-och volframremsor i rät vinkel mot varandra. Gammastrålar producerar elektron-positronpar som sedan joniserar material i remsorna. Den joniserade laddningen är proportionell mot gammastrålens styrka. Arrangemanget av remsorna hjälper till att bestämma riktningen för den inkommande strålningen. Kosmiska strålar är mycket vanligare än gammastrålar, men LAT har material som endast interagerar med kosmiska strålar och med både kosmiska strålar och gammastrålar, så kosmiska strålar kan särskiljas och ignoreras. Under de första 95 driftstimmarna producerade LAT en karta över hela himlen; CGRO tog år att producera en liknande karta.

GBM består av 12 identiska detektorer, var och en innehållande en tunn enkristallskiva av natriumjodid placerad som ett ansikte av en imaginär dodekahedron. En infallande gammastråle får kristallen att avge ljusblixtar som räknas av ljuskänsliga rör. Samma blixtar kan ses av upp till hälften av detektorerna men med olika intensiteter beroende på detektorns vinkel mot källan. Denna process möjliggör beräkning av en gammastrålningsplats så att rymdfarkosten kan orienteras för att peka LAT vid källan för detaljerade observationer.

2008 upptäckte Fermi inom supernovaresten CTA 1 den första av en population av pulsarer som bara ses i gammastrålar. Gammastrålningsutsläppen kommer inte från partikelstrålar vid pulsars poler, vilket är fallet med radiopulsarer, utan uppstår istället långt från neutronstjärnornas ytor. Den exakta fysiska processen som genererar gammastrålningspulserna är okänd. Fermi har också ökat antalet kända millisekundpulsarer (de snabbaste roterande pulsarna, med perioder på 1 till 10 millisekunder) genom att upptäcka 17 sådana objekt.

i vissa teorier om fysik som skulle förena allmän relativitet, som beskriver universum på de största skalorna, med kvantmekanik, som beskriver universum på de minsta skalorna, skulle rymdtid kvantiseras i diskreta bitar. Om rymdtid hade en sådan struktur skulle fotoner med högre energier resa snabbare än de med lägre energier. Genom att observera fotoner av olika energier som härstammar från en gammastrålningsbrott 7, 3 miljarder ljusår från jorden och anlände till Fermi samtidigt kunde astronomer begränsa eventuell kornig struktur av rymdtid till mindre än ca 10-33 cm.

under 2010 observerade Fermi den första gammastrålningsemissionen från en nova. Man hade tidigare trott att novas inte genererade tillräckligt med energi för att producera gammastrålar.