Релятивистская астрофизика / Гамма-астрономия Пальшин Валентин Дмитриевич Доцент кафедры Космические Исследования СПбГПУ Снс лаб. Эскпериментальной астрофизики ФТИ

Литература Volker Schönfelder:The Universe in Gamma Rays Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2001 Гинзбург В. Л. Теоретическая физика и астрофизика: Доп. главы. – М.: Наука, Хилльер Р. Гамма-астрономия. М.: Мир, 1987.

Предварительное расписание 13 лекций – 10 тем Тема 1.Небо в гамма-лучах Тема 2.Механизмы генерации гамма-излучения. Взаимодействие гамма-излучения с веществом, распространение гамма- излучения. Тема 3.Детектирование гамма-излучения. Гамма-телескопы. Тема 4.Гамма-излучение Солнца. Тема 5.Дискретные галактические источники гамма-излучения. Тема 6.Диффузный галактический фон гамма-излучения. Тема 7.Дискретные внегалактические источники гамма-излучения. Тема 8.Диффузный внегалактический фон гамма-излучения. Тема 8.Космические гамма-всплески. Тема 10. Гамма-излучение и фундаментальные физические проблемы.

Paul Ulrich Villard 1900 (названы в 1903 Эрнстом Резерфордом)

Гамма-излучение E 100 кэВ ν Гц λ 0.1 nm мягкое энергия E ~ 100 кэВ – 10 МэВ ( эВ) температура Т от 10 9 К частота ν от 2 ·10 19 Гц длина волны λ до 10 –10 см жесткое E от 10 МэВ = 10 7 эВ Т от К ν от 2 ·10 21 Гц λ до 10 –11 см сверхвысоких энергий E от 100 ГэВ = эВ Т от К ν от 2 ·10 25 Гц λ до 10 –15 см ультравысоких энергий E от 100 ТэВ = эВ Т от К ν от 2 ·10 28 Гц λ до 10 –18 см

Непрозрачность земной атмосферы

История 40-ые, 50-ые – эксперименты на воздушных шарах и ракетах Explorer 11 (1961), OSO-III (1968) – жесткое гамма- излучение (> 100 МэВ) из космоса Vela (1967) – открытие гамма-всплесков (опубликовано в 1973) ERS-17 (1967) – гамма-излучения солнечных вспышек 60-70ые – диффузный фон гамма-излучения (100 кэВ – 30 МэВ) OSO-VII (1972) – гамма-линии в солнечных вспышках (511 кэВ, МэВ, 4.4 МэВ, 6.1 МэВ)

История COS-B (1975) – первая карта Галактики (>70 МэВ), первый каталог источников – 25 (Краб, Вела, Геминга; только один внегалактический – 3С 273) Венера (1979) – открытие мягких гамма- репитеров (эксперимент ФТИ) HEAO-3 (1979) – линия МэВ от 26 Al в направлении на центр Галактики, измерения профиля аннигиляционной линии 511 кэВ SMM ( ) – линии радиоактивного распада 56 Co в SN 1987A в БМО CGRO ( ) – первые карты неба в диапазоне 1-30 МэВ (COMPTEL: 32 источника) и >100 МэВ (EGRET: 273 источника (186 неидентифицированных!)); изотропное распределение >2000 гамма-всплесков (BATSE)

Swift-BAT (2004- ) Обзор неба за 70 месяцев (диапазон кэВ) ClassSource Type# in Catalog 0Unknown65 1Galactic23 2Galax111 3Galaxy Cluster19 4Seyfert I (Sy )292 5Seyfert II (Sy )261 6Other AGN23 7Blazar/Bl Lac49 8QSO86 9 Cataclysmic Variable Star (CV) 55 10Pulsar20 11 Supernova Remnant (SNR) 6 12Star14 13 High Mass X-ray Binary (HMXB) Low Mass X-ray Binary (LMXB) 84 15Other X-ray Binary (XRB)17 Total1210

Fermi-LAT (2008- ) Обзор неба за 5 лет (> 1 ГэВ)

Fermi-LAT (2008- ) Пульсары (117)

Fermi-LAT (2008- ) Активные ядра галактик (AGNs)

Fermi-LAT (2008- ) Блазары (57% всех источников)

Fermi-LAT (2008- ) Нормальные галактики

Fermi-LAT (2008- ) Остатки сверхновых ( Cassiopeia A, SN лет )

Fermi-LAT (2008- ) Массивные двойные системы и шаровые скопления

Fermi-LAT (2008- )

Следующая лекция Тема 2.Механизмы генерации гамма- излучения. Взаимодействие гамма- излучения с веществом, распространение гамма-излучения.