Os raios gama

Os raios gama são o tipo mais enérgica da luz, a embalado em um soco forte o suficiente para perfurar metal ou barreiras de concreto. Mais energético do que os raios-X, que nascem no caos da explosão de estrelas, a aniquilação de elétrons e o decaimento de átomos radioativos. E hoje, os cientistas médicos têm um controle bastante finalizador deles para usá-los na cirurgia. Aqui estão sete fatos surpreendentes sobre esses fótons poderosos.

Médicos realiza uma cirurgia no cérebro usando "facas de raios gama."

Os raios gama pode ser útil, bem como prejudiciais (e é muito improvável que o transforme no Hulk). Para destruir cancros cerebrais e outros problemas, médicos cientistas às vezes usam uma "faca de raios gama." Este é constituído por vários feixes de raios gama focados sobre as células que devem ser destruídas. Porque cada feixe é relativamente pequeno, faz pouco dano ao tecido saudável do cérebro. Mas onde eles estão focados, a quantidade de radiação é intensa o suficiente para matar as células cancerosas. Desde que os cérebros são delicados, a faca de raios gama é uma maneira relativamente segura para fazer certos tipos de cirurgia que seria um desafio com bisturis comuns.

O nome "raios gama" veio de Ernest Rutherford.

O químico francês Paul Villard identificou pela primeira vez os raios gama em 1900 a partir do elemento rádio, que tinha sido isolado por Marie e Pierre Curie apenas dois anos antes. Quando os cientistas estudaram pela primeira vez como núcleos atômicos mudam de forma, eles identificaram três tipos de radiação com base em quão longe eles penetraram em uma barreira feita de chumbo. Ernest Rutherford deu nome a radiação com as três primeiras letras do alfabeto grego. Raios alfa saltam para fora à direita, raios beta foram um pouco mais longe, e raios gama foram mais longe. Hoje sabemos que raios alfa são a mesma coisa que núcleos de hélio (dois prótons e dois nêutrons), raios beta são ou elétrons ou pósitrons (suas versões de antimatéria) e raios gama são uma espécie de luz.

Reações nucleares são uma importante fonte de raios gama.

Quando um núcleo de urânio instável divide-se no processo de fissão nuclear, ele libera uma grande quantidade de raios gama no processo. A fissão é usada quer nos reatores nucleares ou em ogivas nucleares. Para monitorar os ensaios nucleares na década de 1960, os Estados Unidos lançaram detectores de radiação gama sobre satélites. Eles descobriram muito mais explosões do que eles esperavam ver. Os astrônomos finalmente perceberam que estas explosões vinham do espaço profundo, e a União Soviética  os nomeou explosões de raios gama, ou GRBs. Hoje sabemos que as GRBs vêm em dois tipos: as explosões de estrelas muito maciças, que bombeiam para o seu exterior  raios gama quando elas morrem, e colisões entre relíquias estrelas de nêutrons altamente densas e outra coisa, provavelmente uma outra estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Os raios gama desempenhou um papel fundamental na descoberta do bóson de Higgs.

A maioria das partículas do Modelo Padrão da física de partículas são instáveis; elas decaem em outras partículas quase tão rapidamente como elas vêm à existência. O bóson de Higgs, por exemplo, pode decair em muitos tipos diferentes de partículas, incluindo raios gama. Mesmo que a teoria prevê que um bóson de Higgs vai decair em raios gama apenas 0,2 por cento do tempo, este tipo de decaimento é relativamente fácil de identificar e era um dos tipos que os cientistas haviam observado quando descobriu o bóson de Higgs.

Para estudar os raios gama, os astrônomos construíram telescópios espaciais.

Os raios gama vindo em direção a Terra, do espaço, interagem com suficientes átomos na atmosfera que quase nenhum deles atingem a superfície do planeta. Isso é bom para a nossa saúde, mas não tão grande para aqueles que querem estudar GRBs e outras fontes de raios gama. Para ver raios gama antes que eles atinjam a atmosfera, os astrônomos tem que construir telescópios e o enviar ao espaço. Este é um desafio por várias razões. Por exemplo, você não pode usar uma lente normal ou espelho para concentrar os raios gama, porque os raios o perfuram. Em vez disso o  observatório como o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi detecta o sinal de raios gama quando atingem um detector e o converte em pares de elétrons e pósitrons.

Alguns raios gama vêm de trovoadas.

Na década de 1990, observatórios no espaço detectou explosões de raios gama provenientes do planeta Terra que, eventualmente, foram rastreados como trovões. Quando a electricidade estática se acumula no interior das nuvens nuvens, o resultado imediato é um raio. Que a eletricidade estática também age como um acelerador gigante de partículas, criando pares de elétrons e pósitrons, que então se aniquilam em raios gama. Estas explosões acontecem o suficientemente alta no ar que somente os aviões estão expostos e eles são uma das razões para orientar vôos para bem longe de tempestades.

Os raios gama (indiretamente) deram vida à Terra

Núcleos de hidrogênio são sempre fundindo no núcleo do Sol. Quando isso acontece, um subproduto é raios gama. A energia dos raios gama mantém o núcleo do Sol quente. Alguns desses raios gama também escapam para camadas externas do sol, onde eles colidem com elétrons e prótons e perdem energia. Quando eles perdem energia, eles se transformam em luz ultravioleta, infravermelho e visível. A luz infravermelha mantém a Terra quente, e a luz visível sustentam plantas da Terra. Editor Paulo Gomes.