Ультрафиолетовая, рентгеновская и гамма - астрономия.

Коротковолновый участок спектра, отделённый от длинноволнового зоной видимых глазом лучей, состоит из трёх типов излучений - ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения.

Часть астрономии, использующую эти лучи, называют астрономией высоких энергий.

Ультрафиолетовое излучение регистрируется с помощью фотопластинок со специальной эмульсией, чувствительной к ультрафиолетовым лучам.

Это излучение очень слабо. В атмосфере Венеры были обнаружены ультрафиолетовые пятна, которые обладают другим периодом обращения, чем определённый по методам радиолокации. Возможно, появление пятен вызвано атмосферными вихрями или потоками.

Интенсивным источником ультрафиолетового излучения является туманность Северная Америка в созвездии Лебедя.

Самым мощным источником ультрафиолетового излучения является звезда Дзета Кормы. Её яркость в ультрафиолетовом диапазоне сравнима с яркостью Венеры. Далее следует Дзета Ориона. Ярким ультрафиолетовым источником является Туманность Ориона.

Для длин волн меньше 2000 А обычные преломляющие и отражающие системы непригодны. Кванты становятся очень энергичными, пробивают все материалы, не изменяя первоначального направления полёта.

Рентгеновское, гамма- излучение регистрируют с помощью счётчиков, применяемых при изучении космических лучей. Простейший прибор - счётчик Гейгера-Мюллера.

Рентгеновский телескоп устроен по такому же принципу. Недостатком его является охват большого участка неба, в несколько градусов, и невозможность выделить точечный конкретный источник излучения.

При изучении Солнца удаётся создать приборы, дающие разрешение близкое к 1 минуте дуги.

Изучение рентгеновского излучения Солнца при затмениях показало, что его источником является солнечная корона. Корона имеет высокую температуру, близкую к миллиону градусов и порождает рентгеновское излучение. Когда на Солнце возникает хромосферная вспышка, рентгеновское излучение увеличивается сотни раз.

В 1963 году американская ракета “Аэроби” зафиксировала на звёздном небе два мощных источника рентгеновского излучения. Один находится в созвездии Тельца и связан с Крабовидной туманностью, другой расположене в созвездии Скорпиона. Оба эти источника связаны со вспышками сверхновых звёзд. Изучение являения покрытия луной Крабовидной туманности показало, что источником рентгеновского излучения является не нейтронная звезда, находящаяся в центре туманности, а сама туманность. Лучи зарождаются в ней при торможении в магнитных полях быстрых электронов. Лучи посылаются центральной частью туманности.

Сейчас известны сотни источников рентгеновского излучения. Они намного слабее рассмотренных выше. Почти все источники расположены в Млечном Пути, в созвездиях Стрельца, Лебедя, Змеи и др. По оценкам И.С. Шкловского расстояния до них составляет десятки тысяч св. лет.

Источниками рентгеновского излучения являются часто нейтронные звёзды, входящие в двойные системы.

Возможность возникновения гамма астрономии была высказана в 50-х годах теоретически. В 1952 году Хайякава обратил внимание на возможность изучения ядерной компоненты космических лучей методами гамма астрономии. При неупругом взаимодействии “космических” ядер с ядрами атомов межзвёздного газа возникают нейтральные пи-мезоны, которые, распадаясь, дают гамма кванты с энергией, превышающей несколько десятков МэВ.

Преимуществом гамма астрономии по сравнению с астрономией на других спектральных диапазонах должна быть большая проникающая способность гамма квантов. При прохождении кванта вдоль всей галактической плоскости вероятность его поглощения меньше 1%.

Впервые космические гамма кванты с энергией больше 50 МэВ от полосы Млечного Пути были зарегистрированы в 1972 году. Интенсивность гамма-излучения Млечного Пути растёт к галактическому центру.

Было обнаружено гамма-излучение у Крабовидной туманности.

В 1970-х годах были запущены ИСЗ с гамма-детекторами, изучавшие излучение в плоскости Млечного Пути. Выявлено большое усиление интенсивности по направлению к галактическому центру. Всплески наблюдаются в районе Крабовидной туманности, созвездия Парусов, Наугольника, Ориона.

Источниками гамма-излучения могут быть:

а) взаимодействие ядерной компоненты космических лучей с ядрами межзвёздных атомов;

б) тормозное излучение релятивистских электронов, входящих в состав космических лучей, при столкновении с атомами межзвёздной Среды;

в) взаимодействие релятивистских электронов с фотонами звёздного излучения, заполняющими межзвёздное пространство;

г) взаимодействие с низкочастотными квантами “реликтового” излучения, заполняющего всю Вселенную;

д) синхротронное излучение в гамма-диапазоне, обусловленное движением ультрарелятивистских электронов в космических магнитных полях.

Гамма-кванты, попадая в земную атмосферу, вызывают каскад размножающихся вторичных частиц, прежде всего очень энергичных электронов. Они в свою очередь вызывают вспышки “черенковского” излучения. Для изучения гамма-излучения применяют черенковской счётчик. В современных земных гамма-телескопах регистрируется излучение участка неба поперечником 30-35⁰.

Локализовать источник излучения удаётся при наблюдении с ИСЗ, особенно если одновременно наблюдают два или три спутника. В первом случае выделяется полоса, в которой находится источник, во втором - ромб.

Чем дальше друг от друга находятся спутники, тем точнее локализация.

5 марта 1979 года удалось зарегистрировать мощный гамма-импульс от туманности N 49, находящейся в Большом Магеллановом Облаке, на расстоянии 55 000 пс от Земли. По предположениям импульс исходил с периодом 8 с от нового пульсара. Большинство же локальных гамма-источников, предположительно, - старые пульсары.

Спутник “СOS-B” обнаружил гамма-излучение от квазара ЗС 273, удалённого на 500 Мпс.

Комптоновская гамма-обсерватория и ИСЗ Ulysses зарегистрировали 17.02.1994 мощную вспышку гамма-излучения. Эта вспышка продолжалась очень долго - более часа, в течение этого времени мощность гамма-излучения была в 12 раз больше максимальных значений, зафиксированных в прошлом. Энергия гамма-квантов составила 25 млрд. эВ. Некоторые астрономы считают, что это случилось в результате столкновения двух звёзд.