קרינה אלקטרומגנטית מסווגת על פי תדירות, אורך גל או אנרגיה. בטווחים הנמוכים של הספקטרום נמצאים גלי הרדיו, ולאחריהם, בסדר עולה, גלי מיקרו, קרינה אינפרא-אדומה, אור נראה, קרינה אולטרא-סגולה, קרני X וקרני גאמא.

קרינת גאמא עשויה להיווצר תוך דעיכה רדיואקטיבית בגרעין האטום. קרינה זו היא בתחום של עד 20*106 אלקטרון וולט (1 אלקטרון וולט = 2.4*1014 הרץ). קרינה בתדרים גבוהים יותר (מסדר גודל של 1012 אלקטרון וולט) מתקבלת ממקורות אסטרונומיים כמו ערפילית הסרטן (שארית סופרנובה שעקב היותה כה בהירה נצפתה כבר במאה ה-11).

קיימים גבולות תיאורטיים לאנרגיה. החסם המקסימלי הכללי - הנקרא אנרגיית פלאנק - מתקבל מהיחס בין כמה מהקבועים היסודיים של הטבע: קבוע פלאנק, מהירות האור וקבוע הגרביטציה האוניברסלי. ערך זה (כ- 1028 אלקטרון וולט, או כ- 2.4*1042 הרץ) גדול בכ-8 סדרי גודל (כלומר גדול פי 100000000) מהאנרגיה של הקרניים הקוסמיות האנרגטיות ביותר שנמדדו (אגב, קרניים קוסמיות אינן קרני גאמא – הן אינן מורכבות מפוטונים אלא מחלקיקים טעונים כמו פרוטונים הנעים במהירויות המתקרבות למהירות האור). ישנו גבול תיאורטי קטן יותר לאנרגיה של קרניים קוסמיות ממקורות רחוקים, הנקרא על שם גרייסן-זצפין-קוזמין, הנובע מהאינטראקציה של קרניים אלה עם קרינת הרקע האינפרא-אדומה בחלל. הערך שחושב על ידם הוא 5*1019 הרץ.

הירח כפי שנצפה ע"י קרני גאמא בתדירות של מעל 20 מגה-אלקטרון וולט. תמונה באדיבות ויקיפדיה

ישנם חסמים פרקטיים במדידת קרני גאמא. המכשור למדידת קרני הגאמא האנרגטיות ביותר מודד גם קרניים קוסמיות. האנרגיות הגבוהות ביותר של קרני גאמא שדווחו הן מסדר גודל של 1015 אלקטרון וולט, אולם המדידה באנרגיות אלה היא מורכבת שכן הקרניים הקוסמיות המתלוות אליהן הן בשיעור גבוה בכמה סדרי גודל, ולכן האות המתקבל בגלאי מקרינת גאמא הוא חלש. נוסף על כך, תוך שקרני הגאמא נעות בחלל לעבר הטלסקופ, הן נתקלות בפוטונים וחלקיקים אשר מפזרים את הקרינה לאנרגיות נמוכות יותר עוד לפני שהן מגיעות לכדור הארץ.


מאת: נעה זמשטיין
המחלקה לפיזיקה כימית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.