Very-high-energy gamma ray
ಅತಿ-ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಮಾ ಕಿರಣವು (ವಿ. ಎಚ್. ಇ. ಜಿ. ಆರ್) 100 ಜಿ. ಇ. ವಿ. (ಗಿಗಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್) ನಿಂದ 100 ಟಿ. ಇ. ವಿ. (ಟೆರಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್), ಅಂದರೆ 1011 ರಿಂದ 1014 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ಗಳ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಗಾಮಾ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸರಿಸುಮಾರು 10−17 ಮತ್ತು 10−20 ಮೀಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ತರಂಗಾಂತರಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ 2 × 1025 ರಿಂದ 2 × 1028 Hz ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಂದ್ರವಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಲವು ಅವಳಿ ನಕ್ಷತ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಂತಹ ಖಗೋಳ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಅಂತಹ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಗ್ನಸ್ ಎಕ್ಸ್-3 ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಜಿಇವಿ ಯಿಂದ ಎಕ್ಸಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್-ಮಟ್ಟಗಳವರೆಗೆ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇತರ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಎಲ್ ಲಸೆರ್ಟೇ, 3ಸಿ 66ಎ ಮಾರ್ಕರಿಯನ್ 421 ಮತ್ತು ಮಾರ್ಕರಿಯನ್ 501 ಸೇರಿವೆ. ತಿಳಿದಿರುವ ದೇಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ ಹಲವಾರು ಇತರ ಮೂಲಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, H.E.S.S. ನವೆಂಬರ್ 2011 ರಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಟಲಾಗ್ 64 ಮೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಈ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಧನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯುತ ಫೋಟಾನ್ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಆಟ್ಮಾಸ್ಫಿಯರಿಕ್ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್ ಟೆಕ್ನಿಕ್ ಅಥವಾ ಐಎಸಿಟಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲ ಫೋಟಾನ್ ದಿಕ್ಕಿನ 1° ಗೆ ಸೀಮಿತವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಕೋನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸುಮಾರು 10,000 ಚದರ ಮೀಟರ್ ಪ್ರತಿ ಕೋನ್ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಕ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಪ್ರತಿ ಚದರ ಮೀಟರ್ಗೆ 10−7 ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹರಿವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು, ಶಕ್ತಿಯು 0.1 ಟಿಇವಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ. ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಯೋಜಿತ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ ಅರೇ, ಕ್ರಿಮಿಯಾದಲ್ಲಿ ಜಿಟಿ-48, ಲಾ ಪಾಲ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಜಿಕ್, ನಮೀಬಿಯಾದ ವೆರಿಟಾಸ್ನಲ್ಲಿ ಹೈ ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೀರಿಯೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಎಚ್ಇಎಸ್ಎಸ್) ಮತ್ತು 2001 ರಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಿದ ಚಿಕಾಗೊ ಏರ್ ಶವರ್ ಅರೇ ಸೇರಿವೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳು ಸಹ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಬೆಳಕಿನ ಹೊಳಪನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಮಿನುಗುವಿಕೆಯ ಆಕಾರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು. ಒಂದೇ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸುವ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದೂರದರ್ಶಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊರಗಿಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 100 ಟಿಇವಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಕಣಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಗಾಳಿಯ ಶವರ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು. ಈ ಕಣ ಶವರ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ವಾಟರ್ ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ದಟ್ಟವಾದ ಸರಣಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳ ಗಾಳಿಯ ಶವರ್ಗಳನ್ನು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶವರ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಳ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಮ್ಯೂಯಾನ್ಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು. ಅತಿ-ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಲ್ಯಾಂಡೌ-ಪೊಮೆರಾಂಚುಕ್-ಮಿಗ್ಡಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತೋರಿಸಲು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಫೋಟಾನ್ನ ಮಾರ್ಗಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಮಾತ್ರ ಜೋಡಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಭೌಗೋಳಿಕ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಬರುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಸಂಧಿಸುವವರೆಗೆ ಹಾಗೇ ಉಳಿದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕಿಟಕಿಯ ಮೂಲಕ ಬರುವ ಈ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಲ್ಯಾಂಡೌ-ಪೊಮೆರಾಂಚುಕ್-ಮಿಗ್ಡಾಲ್ ಶವರ್ ಅನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು. ಅವು ತಮ್ಮ ಮೂಲದಿಂದ ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ನೇರ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ (ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ಸಮಯದಲ್ಲಿ) ಪ್ರಯಾಣಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ತಮ್ಮ ಪ್ರಯಾಣದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೂಲಗಳು ಬಹುತೇಕವಾಗಿ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣ ಕಣಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಅಥವಾ ತಟಸ್ಥ ಪಿಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ-ಎನರ್ಜಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣದ ಹ್ಯಾಡ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಅನುಪಾತವು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲದ ಬಗ್ಗೆ ಸುಳಿವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲದ ಬಳಿ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೂ, 50 EeV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರೇಸೆನ್-ಜಾಟ್ಸೆಪಿನ್-ಕುಜ್ಮಿನ್ ಮಿತಿಯ ಕಡಿತದ ಮೂಲಕ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕವೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು