Sondázó rakétaindítás.(Hitel: NASA)

A csillagászati objektumok tanulmányozása a legmagasabb energiájú röntgen- és gammasugarakkal az 1960-as évek elején kezdődött. Ezt megelőzően a tudósok tudták, hogy a Nap egy intenzív forrás ezekben a hullámsávokban, de más objektumokat nem figyeltek meg a röntgensugárban. A Föld légköre elnyeli a legtöbb röntgen- és gammasugárzást, ezért olyan rakétarepülésekre volt szükség, amelyek tudományos hasznos terhet tudtak a Föld légköre fölé emelni. Az első olyan rakétarepülést, amely sikeresen észlelte a röntgensugárzás akozmikus forrását, 1962-ben indította az American Science and Engineering (AS&E) egy csoportja, amelynek tagjai Riccardo Giacconi, Herb Gursky, Frank Paolini és Bruno Rossi tudósok voltak. Ez a rakétarepülés egy kis röntgensugár-detektort használt, amely egy nagyon fényes forrást talált, amelyet Scorpius X-1-nek neveztek el. (Azért kapta ezt a nevet, mert ez volt az első talált röntgenforrás, amely a Skorpiusz csillagképben jelent meg az égen).

Az 1970-es években a röntgencsillagászati műholdak, mint az Uhuru, Ariel 5, SAS-3, OSO-8 és HEAO-1, elképesztő ütemben fejlesztették ezt a tudományterületet.

A tudósok feltételezték, hogy a galaxisunkban lévő csillagforrásokból származó röntgensugárzás elsősorban az úgynevezett “röntgen kettőscsillagokból” származik. A röntgensugaras kettőscsillagok egyutroncsillagból állnak egy normál csillaggal alkotott kettős rendszerben. A röntgensugárzás ezekben a rendszerekben a normál csillagból a neutroncsillagba áramló anyagból származik, egy úgynevezett kiválási folyamat során.A rendszer kettős jellege lehetővé tette a csillagászok számára, hogy megmérjék a neutroncsillag tömegét. Más rendszerek esetében a röntgensugarakat kibocsátó objektum becsült tömege alátámasztotta a fekete lyukak létezésének gondolatát, mivel túl nagy tömegűek voltak ahhoz, hogy neutroncsillagok legyenek. Más rendszerek jellegzetes röntgenimpulzust mutattak, ugyanúgy, mint a pulzárok a rádiós tartományban, ami lehetővé tette a neutroncsillag forgási sebességének meghatározását.Végül, néhány ilyen galaktikus röntgenforrásról kiderült, hogy erősen változékony. Valójában néhány forrás megjelenik az égbolton, néhány hétig fényes marad, majd ismét eltűnik a látómezőből. Az ilyen forrásokat röntgentranzienseknek nevezik.

Egy röntgensugaras kettős rendszer művészi elképzelése.(Credit: NASA/GSFC)

Az egyes galaxisok belső régióiban is találtak röntgensugárzást.Az ilyen aktív galaktikus magok röntgensugárzása feltehetően a galaxis központjában lévő nagyon masszív fekete lyuk közelében lévő ultrarelativisztikus gázból származik. Végül, diffúz röntgensugárzást találtak az egész égbolton.

A röntgencsillagászat tanulmányozása számos műholddal folytatódott, amelyek az 1980-as évektől a 2000-es évek elejéig voltak aktívak: aHEAO sorozat, EXOSAT, Ginga, RXTE, ROSAT, ASCA, valamint a BeppoSAX, amely észlelte a gammakitörés (GRB) első utófényét.

Az egyik röntgenmisszió, amely továbbra is hozzájárul a kutatók rendelkezésére álló adatokhoz, a Chandra Röntgenobszervatórium (CXO), a NASA jelenlegi röntgencsillagászati zászlóshajója. Ezt 1999 júliusában indították el, és célja az univerzum nagyon forró, nagy energiájú régióiból származó röntgensugárzás észlelése, például galaxishalmazok, fekete lyukakat körülvevő anyagok és felrobbant csillagok.

A Suzaku művészi elképzelése a pályán.(Credit: JAXA)

A másik jelenlegi röntgenmisszió a Suzaku, amelyet Japán 2005 júliusában indított. A Japán Űrkutatási Ügynökség (JAXA) Űr- és Űrhajózástudományi Intézete és a NASA Goddard Űrrepülési Központja közösen fejlesztette ki.

Európának is van érdekeltsége a röntgenmegfigyelés területén, az Európai Űrügynökség (ESA) XMM-Newton nevű többtükrös röntgenmissziója révén.A Chandrához hasonlóan 1999-ben indult. Az ultrafényes röntgenforrások megfigyelésére és a közepes tömegű fekete lyukakra utaló jelek keresésére használták.

A legfrissebb röntgenmisszió a NuSTAR, amely a kemény röntgensugárzás (a más keringő röntgenteleszkópok által megfigyelhetőnél nagyobb energiájú röntgensugárzás) megfigyelésére szolgál. A NuSTAR fekete lyukakat és más összeomlott csillagokat keres majd galaxisunkban, feltérképezi a fiatal szupernóva-maradványok anyagát, és relativisztikus jeteket tanulmányoz aktív galaktikus magokban.

A NuSTAR művészi elképzelése a pályán.(Credit: NASA/JPL-Caltech)

A műholdakból származó adatok továbbra is segítik e források természetének és a röntgen- és gammasugárzás kibocsátási mechanizmusainak további megértését. E mechanizmusok megértése viszont fényt deríthet világegyetemünk alapvető fizikájára. Az égbolt röntgen- és gammasugárzó műszerekkel történő megfigyelésével fontos információkat gyűjtünk olyan kérdések megválaszolásához, mint például a világegyetem kezdete és fejlődése, valamint betekintést nyerhetünk a világegyetem végső sorsába.

Frissítve: Szeptember 2013.