رصد پرانرژی
رصد پرانرژی، فوتونهای فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما را شناسایی میکند که تقریباً بهطور کامل از فضا، نشانههای داغترین و پرانرژیترین فرآیندها در کیهان هستند.
Definition
رصد پرانرژی، آشکارسازی تابش فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما از منابع کیهانی است که عمدتاً از فضا، با استفاده از آشکارسازها و اپتیکهای مناسب برای فوتونهای پرانرژی منفرد انجام میشود.
Scope
این موضوع به رصد در باندهای فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما میپردازد، جایی که جو زمین کدر است و رصد نیازمند سکوهای فضایی است. این موضوع به روشهای تخصصی آشکارسازی این رژیمها، از جمله اپتیک پرتو ایکس با زاویه تابش کم (grazing-incidence) و آشکارسازهای شمارش فوتون، فرآیندهای غیرحرارتی و با دمای بسیار بالا که چنین تابشی را تولید میکنند، و آشکارسازی غیرمستقیم پرانرژیترین پرتوهای گاما از روی زمین میپردازد.
Core questions
- چرا رصد فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما باید از فضا انجام شود؟
- چگونه اپتیکهای با زاویه تابش کم، پرتوهای ایکس را که از آینههای معمولی عبور میکنند، متمرکز میکنند؟
- چه فرآیندهای فیزیکی تابش پرانرژی را در منابع کیهانی تولید میکنند؟
- چگونه پرانرژیترین پرتوهای گاما بهطور غیرمستقیم از طریق بارشهای جوی شناسایی میشوند؟
Key theories
- اپتیک پرتو ایکس با زاویه تابش کم (Grazing-incidence X-ray optics)
- پرتوهای ایکس تنها در زوایای بسیار کم بهطور کارآمد منعکس میشوند، بنابراین تلسکوپهای پرتو ایکس از آینههای تو در تو با زاویه تابش کم برای متمرکز کردن فوتونهایی استفاده میکنند که از یک آینه با زاویه تابش عمود (normal-incidence) مستقیماً عبور میکنند.
- گسیل پرانرژی غیرحرارتی
- فرآیندهایی مانند تابش سنکروترون، پراکندگی معکوس کامپتون و گسیل از پلاسمای بسیار داغ، فوتونهای فرابنفش تا پرتو گاما را در محیطهای اخترفیزیکی پرانرژی تولید میکنند.
Clinical relevance
رصد پرانرژی، سیاهچالهها و ستارههای نوترونی در حال برافزایش، بقایای ابرنواختر، گاز داغ درون خوشهای، هستههای فعال کهکشانی و فورانهای پرتو گاما را آشکار میکند و فیزیک را در شرایط شدید دما، گرانش و میدان مغناطیسی که در آزمایشگاهها قابل دستیابی نیستند، بررسی میکند.
History
اخترشناسی پرانرژی با پروازهای موشکی و بالونی آغاز شد؛ کشف اولین منبع پرتو ایکس فراخورشیدی توسط جیاکونی در سال 1962، اخترشناسی پرتو ایکس را گشود و ماهوارههای متوالی و تلسکوپهای چرنکوف زمینی، پوشش را به پرتوهای گاما گسترش دادند.
Related topics
Seminal works
- longair2011
- giacconi1962
- lena2012
Frequently asked questions
- چرا تلسکوپهای پرتو ایکس نمیتوانند از آینههای معمولی استفاده کنند؟
- پرتوهای ایکس که بهطور مستقیم به آینه برخورد میکنند، بهجای بازتاب، جذب میشوند؛ تنها در زوایای کم است که بازتاب مییابند، بنابراین تلسکوپهای پرتو ایکس از آینههای تو در تو که برای بازتاب با زاویه کم تنظیم شدهاند، استفاده میکنند.
- چگونه پرتوهای گامای بسیار پرانرژی از روی زمین رصد میشوند؟
- اگرچه جو مستقیماً آنها را مسدود میکند، پرتوهای گاما آبشارهایی از ذرات و نور چرنکوف ضعیف را در هوا تولید میکنند که تلسکوپهای زمینی آنها را برای بازسازی فوتون اصلی شناسایی میکنند.