Very-high-energy gamma ray
અતિ-ઉચ્ચ-ઊર્જા ગામા કિરણ (વી. એચ. ઈ. જી. આર.) 100 જી. ઈ. વી. (ગીગા-ઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) થી 100 ટી. ઈ. વી. (ટેરા-ઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) એટલે કે 1011 થી 1014 ઇલેક્ટ્રોનવોલ્ટની ફોટોન ઊર્જા સાથે ગામા કિરણોત્સર્ગને સૂચવે છે. આ લગભગ 10−17 અને 10−20 મીટર વચ્ચેની તરંગલંબાઇ અથવા 2 × 1025 થી 2 × 1028 હર્ટ્ઝની આવર્તન બરાબર છે. આવા ઊર્જાના સ્તરો ખગોળીય સ્રોતોમાંથી ઉત્સર્જનમાંથી શોધી કાઢવામાં આવ્યા છે જેમ કે કોમ્પેક્ટ ઑબ્જેક્ટ ધરાવતી કેટલીક દ્વિસંગી તારા પ્રણાલીઓ. ઉદાહરણ તરીકે, સિગ્નસ એક્સ-3માંથી ઉત્સર્જિત કિરણોત્સર્ગને જીઇવીથી લઈને એક્ઝેઇલેક્ટ્રોનવોલ્ટ-સ્તરો સુધી માપવામાં આવે છે. અન્ય ખગોળીય સ્રોતોમાં બી. એલ. લેસર્ટે, 3સી 66એ માર્કેરિયન 421 અને માર્કેરિયન 501નો સમાવેશ થાય છે. અન્ય વિવિધ સ્રોતો અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે જાણીતા પદાર્થો સાથે સંકળાયેલા નથી. ઉદાહરણ તરીકે, H.E.S.S. નવેમ્બર 2011માં સૂચિમાં 64 સ્રોતો હતા. આ કિરણોત્સર્ગને શોધવા માટેના શોધ સાધનો સામાન્ય રીતે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતા ઊર્જાસભર ફોટોનમાંથી પેદા થતા ગૌણ કણો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચેરેંકોવ કિરણોત્સર્ગને માપે છે. આ પદ્ધતિને ઇમેજિંગ એટમોસ્ફેરિક ચેરેંકોવ ટેકનીક અથવા IACT કહેવામાં આવે છે. ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતો ફોટોન મૂળ ફોટોન દિશાના 1° સુધી મર્યાદિત પ્રકાશનો શંકુ ઉત્પન્ન કરે છે. પૃથ્વીની સપાટીનો આશરે 10,000 ચોરસ મીટર પ્રકાશના દરેક શંકુ દ્વારા પ્રકાશિત થાય છે. વર્તમાન ટેકનોલોજી દ્વારા 10−7 ફોટોન પ્રતિ ચોરસ મીટર પ્રતિ સેકન્ડનો પ્રવાહ શોધી શકાય છે, જો ઊર્જા 0.1 ટી. ઇ. વી. થી વધુ હોય તો. સાધનોમાં આયોજિત ચેરેંકોવ ટેલિસ્કોપ એરે, ક્રિમીયામાં જીટી-48, લા પાલ્મા પર મેજિક, નામીબીયા વેરિટાસમાં હાઇ એનર્જી સ્ટીરિયોસ્કોપિક સિસ્ટમ (એચઇએસએસ) અને શિકાગો એર શાવર એરેનો સમાવેશ થાય છે, જે 2001માં બંધ થઈ હતી. કોસ્મિક કિરણો પણ પ્રકાશની સમાન ચમક પેદા કરે છે, પરંતુ પ્રકાશની ચમકના આકારના આધારે તેને અલગ કરી શકાય છે. એક જ સ્થળનું નિરીક્ષણ કરતી વખતે એક કરતાં વધુ દૂરબીન રાખવાથી કોસ્મિક કિરણોને બાકાત રાખવામાં મદદ મળી શકે છે. 100 ટી. ઇ. વી. થી ઉપરના ગામા કિરણો માટે કણોના વ્યાપક હવાના વરસાદને શોધી શકાય છે. આ કણ શાવરને શોધવા માટે વોટર સિન્ટિલેશન ડિટેક્ટર્સ અથવા પાર્ટિકલ ડિટેક્ટર્સના ગાઢ એરેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ગામા કિરણો દ્વારા બનેલા પ્રાથમિક કણોના હવાના ફુવારોને કોસ્મિક કિરણો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ફુવારોની મહત્તમ ઊંડાઈ અને મ્યુઓનની ઘણી ઓછી માત્રા દ્વારા પણ અલગ કરી શકાય છે. ખૂબ-ઉચ્ચ-ઊર્જા ગામા કિરણો લેન્ડૌ-પોમેરાનચુક-મિગડાલ અસર દર્શાવવા માટે ખૂબ ઓછી ઊર્જા છે. ફોટોનના માર્ગને લંબરૂપ માત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્રો જોડી ઉત્પાદનનું કારણ બને છે, જેથી ભૂ-ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓની સમાંતર આવતા ફોટોન વાતાવરણને મળે ત્યાં સુધી અકબંધ રહી શકે છે. ચુંબકીય બારીમાંથી આવતા આ ફોટોન લાન્દાઉ-પોમેરાનચુક-મિગડાલ સ્નાન કરી શકે છે. મહત્વ ખૂબ-ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતા ગામા કિરણો મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તેઓ કોસ્મિક કિરણોના સ્ત્રોતને જાહેર કરી શકે છે. તેઓ તેમના સ્રોતથી નિરીક્ષક સુધી સીધી રેખામાં (અવકાશ-સમયમાં) મુસાફરી કરે છે. આ કોસ્મિક કિરણોથી વિપરીત છે જેની મુસાફરીની દિશા ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા મૂંઝાયેલી હોય છે. કોસ્મિક કિરણો ઉત્પન્ન કરતા સ્ત્રોતો લગભગ ચોક્કસપણે ગામા કિરણો પણ ઉત્પન્ન કરશે, કારણ કે કોસ્મિક કિરણોના કણો ફોટોન અથવા ન્યુટ્રલ પાયોન ઉત્પન્ન કરવા માટે ન્યુક્લિયસ અથવા ઇલેક્ટ્રોન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જે બદલામાં અલ્ટ્રા-હાઇ-એનર્જી ફોટોનમાં ક્ષીણ થાય છે. પ્રાથમિક કોસ્મિક રે હૅડ્રોન અને ગામા કિરણોના ગુણોત્તર પણ કોસ્મિક કિરણોની ઉત્પત્તિ વિશે સંકેત આપે છે. કોસ્મિક કિરણોના સ્ત્રોતની નજીક ગામા કિરણો ઉત્પન્ન કરી શકાય તેમ હોવા છતાં, તેઓ 50 EeV થી ઉપરના ગ્રીસેન-ઝાત્સેપિન-કુઝમિન મર્યાદા કટઓફ દ્વારા કોસ્મિક માઇક્રોવેવ પૃષ્ઠભૂમિ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા પણ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. સંદર્ભો ગામા કિરણો