伽马射线天文学

伽马射线天文学通过分析最有能量的天体来研究天体电磁辐射他们发出。伽马射线的波长较短，因此能量比X射线(见伽马辐射)，但更难发现和精确定位。X射线和一些伽马射线是由同样的灾难性天体物理事件在整个宇宙中产生的，比如超新星和黑洞，而伽马射线天文学可以被认为是x射线天文学到极端短波的尽头光谱。

由于大气干扰和高空气球探测，地面望远镜很难观测到伽马射线火箭，绕轨道运行天文台因此使用。一些地面设施，包括亚利桑那州霍普金斯山的一个33英尺(10米)高、带有许多小镜子的大型天线。是成功的伽马射线收集器，因为它们记录了高能伽马射线在高层大气中产生高速电子时发出的辐射。另一种探测这种辐射的方法是位于新墨西哥州杰梅兹山脉的米拉格罗探测器。它由数百个光电管组成，漂浮在一个装有600万加仑水的池塘里;通过与水的相互作用，辐射产生微弱的光迹，这些光迹被光电管探测到，从而产生有关伽马射线的能量和方向的数据。

天鹅座X-3、蟹状星云和船帆座脉冲星是众所周知的伽马射线源。此外，伽马射线已经被探测到是一般的背景辐射，集中在银河系的平面上。这些伽马射线可能来自宇宙射线与星际介质中的气态物质相互作用。来自外面的伽马射线银河系已经被发现从射电星系(其射电辐射构成其总能量输出的很大一部分的星系)，塞弗特星系(具有极其明亮的核心的星系-称为活动星系核[AGN] -是无线电波，X射线和伽马射线的强烈发射器)和超新星中发出。

第一个伽马射线望远镜是由宇宙飞船送入轨道的探险家ξ1961年的卫星。另外的伽马射线实验在OGO、船帆号和俄罗斯宇宙系列卫星上进行。轨道太阳天文台OSO-31972年首次探测到天体伽马射线，然后OSO-7探测到太阳光谱中的伽马射线发射线。然而，第一颗被设计成专用的伽马射线任务是第二颗小型天文卫星(SAS-2)。1975年欧洲航天局推出了COS-B用卫星探测天空中的伽马射线源。SAS-2和COS-B证实了伽玛射线背景辐射的早期发现，也探测到了一些点源，但由于仪器的分辨率很低，无法将大多数点源与单个恒星或恒星系统联系起来。第三高能天文台(HEAO-3)于1979年发射，研究宇宙射线和伽马射线。20世纪80年代发射的一些卫星将伽马射线实验送入轨道。康普顿伽玛射线天文台(CGRO)于1991年发射升空，携带了四种仪器，比以前轨道上的任何伽玛射线望远镜都更大、更灵敏。除了绘制了一张天体伽玛射线源的综合地图，并证明伽玛射线暴均匀地分布在天空中(这表明辐射来自宇宙的遥远地区，而不仅仅是来自银河系)，CGRO还发现了许多伽玛射线第一,比如第一束伽马射线类星体。在20世纪90年代，许多行星探测器，如《尤利西斯》(1990)和地球轨道卫星，如最低饱和1(1997年)，携带伽玛射线探测和测量装置作为其仪器的一部分。

世纪之交，伽玛射线天文卫星的设计实现了前所未有的成像分辨率和光谱分辨率。轨道伽玛射线天文台的发射包括2000年发射的高能瞬变探测器(HETE-2)， 2002年发射的欧洲航天局国际伽玛射线天体物理实验室(INTEGRAL)， 2004年发射的雨燕伽玛射线暴探测器，以及2008年发射的费米伽玛射线空间望远镜。2009年，“雨燕”探测到一次极其遥远的伽马射线爆发(距离地球超过130亿光年)，它可能与早期宇宙中一颗蓝巨星的超新星有关，费米已经发现了数百个伽马射线源。

1967年，一颗用于探测核爆炸的船帆军用卫星首次发现了伽玛射线暴(GRBs)。这些事件非常短暂，持续时间从大约50毫秒到极端情况下的几分钟，几乎每天都会发生。有人认为，黑洞的形成与这些强烈的伽马射线爆发有关。从一颗巨大的恒星自身坍缩或两颗中子星碰撞开始，辐射波和亚原子粒子从新生的黑洞向外推进，相互碰撞，释放出伽马辐射。同时，它的持续时间也更长，从几天到几年不等电磁辐射(称为余辉)以X射线、无线电波和可见波长的形式出现，可以用来精确定位干扰的位置。2017年，对九头蛇中子星合并和同时发生的GRB的引力波的观测证实，两颗中子星的碰撞产生了GRB，并允许通过光学和其他方式对合并进行其他观测。

参见G. E. Morfill主编。银河天体物理学和伽马射线天文学(1983);P. Murthy和A. Wolfendale，伽马射线天文学(1993);n . Gehrels伽马射线天文学(1995);Weekes t .高能伽马射线天文学(2003)。

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