На одному кінці електромагнітного спектру знаходяться радіохвилі, а на іншому - гамма-випромінювання. Але чи існує верхня межа довжини хвилі? Що це тоді за хвилі?
Найпотужніше випромінювання генерується величезними астрофізичними об'єктами, але до нас доходять сильно ослаблені фотони. Вчені поки не знають, наскільки потужними може бути природне випромінювання - на це питання тільки належить відповісти
Історично склалося так, що всі частинки з частотами понад 1019 герц (або з енергією понад 50 000 електрон-вольт) називаються гамма-променями. У теорії немає жорсткої межі енергії, яку може мати гамма-промен. Однак на практиці є цілий ряд фактів, які необхідно брати до уваги, включаючи як астрофізичні джерела випромінювання, так і фундаментальні фізичні експерименти.
Однак для початку давайте звернемося до питання про найбільш високоенергетичні гамма-промені, виявлені до цих пір. Випромінювання з такими енергіями реєструються за допомогою наземних приладів і виходять від величезних астрофізичних об'єктів. Прикладом таких джерел є пара активних галактик і Крабовидна туманність: звідти до Землі приходять хвилі з енергіями до 1027 Гц (5 • 1012 еВ).
Крім цих окремих джерел, існує також потужне дифузне гамма-випромінювання - найбільш потужні хвилі мали частоту 1024 Гц (109 еВ), але очікується, що цей вид променів може мати частоту до 1030 Гц (1015 еВ). Вимірювати хвилі таких високих енергій вкрай важко, оскільки фотони такого діапазону дуже рідкісні і фізикам доводиться просіювати величезний масив даних, щоб спробувати знайти потрібний сигнал.
Можливо, ніколи не дізнаємося, наскільки високоенергетичними можуть бути гамма-промені в природі. Цей вид випромінювання доходить до наших телескопів, але перед цим проходить через простір, частково розсіюючись на частинках пилу та інтерферуючи з іншими хвилями. Тому навіть фотони найвищих енергій ризикують втратити значну частину своєї інтенсивності в дорозі до Землі. багато джерел можуть виробляти дуже високоенергетичні гамма-промені, які потім поглинаються його ж атомами і перевипромінюються в простір.
В результаті при найбільш екстремальних енергіях ми будемо бачити тільки ті гамма-промені, які генеруються відносно близькими джерелами. Тим не менш, з спостережуваного розподілу енергій гамма-променів ми знаємо, що повинні бути в змозі виявити хвилі з більш високими енергіями, ніж відомо на даний момент. В даний час розробляється ряд проектів, які будуть збирати гамма-промені надвисокої енергії з космічних джерел. Тільки такі експерименти дозволять нам встановити верхню межу електромагнітного спектру, якщо вона існує.
За матеріалами NASA.
Читайте головні новини дня на стрічці «TechInsider» у Telegram