Microsoft Word N. Z. Ismay?lov Atmosferdenkenar astronomiya derslik doc
Yüklə 1,02 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 5.3. Kosmik QŞ qeyd olunması metodları
95 fotonların relyativistik elektronlardan səpilməsi zamanı da yarana bilər. Buna tərs Kompton effekti deyilir (komptonlaşma). İkinci qrupa, nüvə proseslərini aid edirlər. Nüvə proseslərində çox zaman həyəcanlanmış nüvələr yaranır. Həmin nüvələrin həyəcanlanmış haldan əsas səviyyəyə keçməsi zamanı yumşaq QŞ oblastına uyğun fotonlar şüalandırılır. Nüvələrin qamma oblastda yaratdığı spektral xətlərdən 2.23 MeV ener$ili xətt böyük maraq kəsb edir. Bu xətt neytronun protonla tutulması zamanı deytronun əmələ gəlməsi nəticəsində yaranır. Ener$isi 2.23 MeV olan qamma - fotonların müşahidəsi uzaq kosmik obyektlərdə neytron selini qiymətləndirməyə imkan verir. Nüvə reaksiyalarında QŞ fotonlarının əsas mənbəyi yüksək ener$ili elementar zərrəciklərin reaksiyaları zamanı yaranan π 0 –mezonların parçalanmasıdır. Pion fotonları adlanan QŞ spektri kəsilməzdir, onun maksimumu ε ≈ 70 MeV oblastında yerləşir. Üçüncü qrupa, annihilyasiya proseslərini aid edirlər. Məddə və antimaddənin annihilyasiyası QŞ yaranmasının ən effektiv mexanizmidir. Elektron və pozitronun annihilyasiyası zamanı ya ener$iləri ε = 0.511 MeV olan iki foton, ya da kəsilməz tezlikli 3 foton yaranır. Proton və antiprotonun annihilyasiyası zamanı çoxlu miqdarda neytral və digər növ mezonlar yaranır, bunlar da qamma fotonlara çevrilir. QŞ spektri kosmik şüaların ulduzlararası qazla qarşılıqlı təsirindən yaranan spektrə yaxındır. QŞ çox yüksək nüfuzetmə qabiliyyətinə malikdir. Hətta Qalaktikanın mərkəzinə doğru istiqamətdə QŞ ulduzlararası buludlarla örtülü mühit tərəfindən udulması çox zəifdir. QŞ Yer səthinə qırmızı sürüşməsi z ~10 2 olan məsafədən gəlmək qabiliyyətinə malikdir. Bu da bir neçə dəfə optik diapazonda şüalanan fotonlardan çoxdur. Qalaktikalararası mühitdə ener$isi yalnız ε ≥ 100
96 QeV olan QŞ fotonları nisbətən çox udulur. Buna səbəb İQ oblastda fon şüalanması fotonları ilə toqquşmadan elektron-pozitron cütünün yaranması prosesidir.
Yumşaq QŞ oblastında qamma-şüalanmanı qeyd etmək üçün mexaniki kollimatoru olan ssintilyasiya teleskoplarından istifadə olunur. Yandan düşə biləcək fon şüalanmasından qorunmaq üçün qeyri-üzvi ssintilyasiya kristallarından ibarət əks üst-üstə düşmə sayğacları tətbiq olunur. 5.3.1-ci şəkildə ssintilyasiya sayğacı tətbiq olunan tipik qamma-teleskopun sxemi göstərilmişdir. Belə teleskopların bucaq ayırdetməsi təxminən 10°-dir. Daha yüksək ayırdetməni (~1-2° , ener$isi ε ~ 1 MeV intervalında olan fotonlar üçün) ikiqat kompton səpilməsi əsasında işləyən teleskoplarda almaq olar. Nüvə və annihilyasiya qamma şüalanma spektral xətləri ifrat təmiz qermanium kristalları əsasında işləyən yarımkeçirici spektrometrdə müşahidə olunur. Bu cihazla ener$isi ε ~ 1 MeV olan qamma-fotonlar üçün ~2 keV ayırdetmə almaq olar.
97
Şəkil 5.3.1. Aşağı ener$ili qamma-şüalanma teleskopunun sxemi. Ener$isi 0.2-12 MeV olan qamma-fotonlar 1 Naİ ssintilyasiya kristalında udulur, alınan şüalanma 2 ötürücüsü ilə 3 fotogücləndiricisinə ötürülür. 4 ssintilyassiya sayğacları teleskopun istiqamət diaqramını formalaşdırır və mərkəzi kristalı diffuz şüalanma zərrəciklərindən qoruyur. cihaz bütövlükdə plastik ssintilyatorla düşən yüklü zərrəciklərdən qorunur.
Orta ener$ili QŞ fotonların müşahidəsi ciddi təcrübi çətinliklərlə bağlıdır. Belə ki, bu oblastda ssintilyasiya detektorlarının effektivliyi çox aşağıdır, qamma-fotonların təsirilə yaranan elektron-pozitron cütünün trayektoriyasını ölçmək prinsipi əsasında işləyən trek detektorları isə effektiv işləmirlər. Sərt QŞ oblastında əsas elementi hər bir udulan γ-fotonun trayektoriyasını qeyd etməyə imkan verən trek detektorları istifadə olunur. Belə teleskoplardan birinin sxemi 5.3.2-ci şəkildə verilir.
98
Şəkil 5.3.2. Yüksək ener$ili QŞ diapazonu teleskopunun quruluş sxemi. Ener$isi 50 MeV- 5 QeV olan qamma-fotonlar 1 qığılcımlı kamera çeviricində udulur və elektron-pozitron cütü yaradır. Yüklü zərrəciklər 2 ssintilyasiya teleskopu və 3 çerenkov sayğacından keçir, orada qığılcımlı kamera işə düşür. Qığılcım 4 televiziya kamerası və 5 güzgülər sistemi ilə qeyd olunur. 6 ssintilyasiya kolorimetrində fotonun ener$isi ölçülür. 7 –kənar zərrəciklərdən qoruyucu lövhə, 8- qoruyucu ssintilyasiya sayğaclar sistemidir. Zərrəciklərin trayektoriyasını almaq üçün trayektoriya boyunca qaz atomlarını ionlaşdıra bilən qığılcımlı kameradan istifadə olunur. Bəzən isə bunu dreyf kameraları əvəz edir. Bu kamerada trayektoriyanın vəziyyəti elektronun dreyf müddətindən, başqa sözlə, zərrəciyin izindən qonşu elektrodlara qədər olan məsafədən asılıdır. Sərt QŞ teleskoplarında kənar zərrəcikləri qeydə almamaq üçün xüsusi sitemlər quraşdırılır. Belə teleskopun çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, sərt QŞ oblastında bucaq ayırdetməsi kiçikdir (ener$isi ~100 MeV olan zərrəciklər üçün, ≈ 5
o ). Bucaq ayırdetməsinin bir neçə dərəcə böyüdülməsi bir çox QŞ astrofiziki mənbələrinin eyniləşdirilməsinə kömək edə bilər. Yüklə 1,02 Mb. Dostları ilə paylaş:
|