Există un univers ascuns - unul care radiază în lungimi de undă ale luminii pe care oamenii nu le pot simți. Unul dintre aceste tipuri de radiații este spectrul de raze X. Razele X sunt date de obiecte și procese extrem de fierbinți și energice, cum ar fi jeturile supraîncălzite de material din apropiere găuri negre si explozie a unei stele uriașe numită supernova. Mai aproape de casă, propriul nostru Soare emite raze X, la fel și comete în timp ce întâlnesc vântul solar. Știința astronomiei cu raze X examinează aceste obiecte și procese și ajută astronomii să înțeleagă ce se întâmplă în altă parte a cosmosului.
Sursele de raze X sunt împrăștiate în univers. Atmosferele calde exterioare ale stelelor sunt surse prodigioase de raze X, în special atunci când acestea se aprind (așa cum face Soarele nostru). Lumini de raze X sunt incredibil de energice și conțin indicii asupra activității magnetice în suprafața și atmosfera inferioară a unei stele și în jurul acesteia. Energia conținută în acele flăcări le spune, de asemenea, astronomilor ceva despre activitatea evolutivă a stelei. Stelele tinere sunt, de asemenea, emițători ocupați de raze X, deoarece sunt mult mai activi în fazele lor timpurii.
Când stelele mor, în special cele mai masive, acestea explodează ca supernove. Aceste evenimente catastrofale degajă cantități uriașe de radiații cu raze X, care oferă indicii ale elementelor grele care se formează în timpul exploziei. Acest proces creează elemente precum aurul și uraniul. Cele mai masive stele pot să se prăbușească pentru a deveni stele neutronice (care de asemenea, emană razele X) și găuri negre.
Razele X emise din regiunile găurilor negre nu provin din singularități în sine. În schimb, materialul care este adunat de radiația găurii negre formează un "disc de acreție" care se învârte lent material în gaura neagră. Pe măsură ce se învârte, se creează câmpuri magnetice, care încălzesc materialul. Uneori, materialul scapă sub forma unui jet care este pâlnit de câmpurile magnetice. De asemenea, jeturile de găuri negre emit cantități grele de raze X, la fel ca găurile negre supermasive din centrele galaxiilor.
Grupurile de galaxii au adesea nori de gaz supraîncălzit în galaxiile lor individuale și în jurul lor. Dacă ajung destul de cald, acei nori pot emite raze X. Astronomii observă aceste regiuni pentru a înțelege mai bine distribuția gazului în ciorchini, precum și evenimentele care încălzesc norii.
Observațiile cu raze X ale universului și interpretarea datelor cu raze X cuprind o ramură relativ tânără a astronomiei. Deoarece razele X sunt în mare parte absorbite de atmosfera Pământului, nu a fost până când oamenii de știință nu au putut trimite rachete sunante și baloane încărcate cu instrumente ridicate în atmosferă, încât ar putea face măsurători detaliate ale radiografiei „luminoase” obiecte. Primele rachete au urcat în 1949 la bordul unei rachete V-2 capturate din Germania la sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. A detectat radiografii de la Soare.
Cel mai bun mod de a studia obiectele cu raze X pe termen lung este să folosești sateliți spațiali. Aceste instrumente nu trebuie să lupte împotriva efectelor atmosferei Pământului și se pot concentra pe țintele lor pentru perioade mai lungi de timp decât baloanele și rachetele. Detectoarele utilizate în astronomia cu raze X sunt configurate pentru a măsura energia emisiilor de raze X prin numărarea numărului de fotoni cu raze X. Aceasta oferă astronomilor o idee despre cantitatea de energie emisă de obiect sau eveniment. Au fost trimise în spațiu cel puțin patru duzini de observatorii cu raze X de când a fost trimis primul orbită liberă, numit Observator Einstein. A fost lansat în 1978.
Printre cele mai cunoscute observatorii cu raze X se numără satelitul Röntgen (ROSAT, lansat în 1990 și dezafectat în 1999), EXOSAT (lansat de Spațiul European Agenția din 1983, dezafectată în 1986), Explorer-ul de radiografie Rossi al NASA, NAS-ul XMM-Newton, satelitul japonez Suzaku și raza X Chandra Observator. Chandra, numit pentru Astrofizicistul indian Subrahmanyan Chandrasekhar, a fost lansat în 1999 și continuă să ofere opinii de înaltă rezoluție a universului cu raze X.
Următoarea generație de telescoape cu raze X include NuSTAR (lansat în 2012 și încă funcționează), Astrosat (lansat de indian Organizația de cercetare spațială), satelitul italian AGILE (care reprezintă Astro-rivelatore Gamma ad Imagini Leggero), lansat în 2007. Alții intenționează să continue aspectul astronomiei asupra cosmosului cu raze X de pe orbita aproape de Pământ.