Fermi (romobservatorium)

Fermi-observatoriet ble skutt opp med en amerikansk Delta 2 bærerakett fra Cape Canaveral Air Force Station 11. juni 2008. Den går i en svakt elliptisk bane 535 kilometer over jordoverflaten med ekvatorvinkel 28.5 grader og omløpstid 95 minutter 33 sekunder.

Hovedinstrumentet om bord er LAT (Large Area Telescope), avbilder kildene det høyeste energiregimet i gammastrålingen. Det andre instrument er GBM (Gamma Ray Burst Monitor) består av 14 detektorer som registrerer de lavere energiområder i glimtene. I sin jordbane peker de to instrumentene i retning bort fra Jorden og sveiper over storparten av himmelen 15 ganger hver dag.

Observatoriet ble konstruert for fem års drift, men det er fremdeles fullt virksomt.

Gammaglimt er høyenergetisk elektromagnetisk gammastråling som oppstår i forbindelse med ekstremt kraftige eksplosive utbrudd i galaktiske og ekstragalaktiske kilder. Slike dramatiske hendelser kan være massive stjerner som klapper sammen og dør, nøytronstjerner eller sorte hull som roterer i spiralbaner inn mot hverandre og kolliderer. De resulterende eksplosive utbruddene er kortvarige og stråler ut nær 90% av sin totale energi i løpet av de første par sekundene. Eksplosjonene fører også til kraftige jet-lignende relativistiske partikkelstrømmer. Strømmene etterlater seg sterkt glødende gass som stråler noen titalls sekunder etter det raske hovedblusset. Den såkalte «etterstrålingen» observeres på lengre bølgelengder, fra røntgen, ultrafiolett gjennom synlig og infrarødt til mikro- og radiobølger.

De hurtigste roterende pulsarer er også kilder til observerbar gammastråling.

Romobservatoriet Fermi er spesielt utstyrt for å registrere ekstremt høyenergiske gammaglimt. Fermis observasjoner av gammakilder koordineres ofte med romteleskopet Neil Gehrels Swift Observatory som ble satt i drift i 2004. I tillegg observeres kraftige gammaglimt med teleskopet MAGIC på La Palma, Kanariøyene, via Cherenkov-stråling fra høyenergi fotoner som trenger inn i jordatmosfæren.

De kraftigste eksplosive utbruddene genererer gravitasjonsbølger som blir observert med de to samarbeidende, teknisk avanserte bakkebasert LIGO og Virgo.

Regulære pulser i gammastrålingen stammer entydig fra pulsarer. I 2010 hadde Fermi-observatoriet registrert gammapulser fra 70 av cirka 1800 kjente pulsarer. Fermi-observatoriet har registrert omkring 240 gammaglimt hvert år siden det ble satt i drift. Observasjon av samme utbrudd med flere rom- og bakkebaserte instrumenter gir ofte viktig tilleggsinformasjon om kildene. Et uvanlig kraftig gammaglimt, karakterisert som monsterglimt, ble registrert 27. april 2013 med Fermi og Swift, i stjernebildet Fornax (Smelteovnen). Det viste seg å stamme fra en supernova-eksplosjon som befant seg 3,6 milliarder lysår fra oss. Et tilsvarende kraftig gammaglimt fra en enda fjernere supernova ble registrert av Fermi- og Swift-observatoriet 14. januar 2019. Dette utbruddet ble i tillegg registrert via Cherenkov-stråling med bakke-observatoriet MAGIC. Den første sikre registrering av gravitasjonsbølgeutbrudd ble gjort med LIGO og med Virgo den 14. september 2015. Det er foreløpig uklart hvorfor dette utbruddet og en lignende registrering den 16. oktober 2017, ikke gav målbare utslag med Fermi.

Studier av de fysiske prosesser som skaper gammaglimt og gravitasjonsbølger bidrar med viktig kunnskap om universets utvikling.

• astrofysikk
• Enrico Fermi