観測ロケット打ち上げ。（出典：NASA）

X線やガンマ線という高いエネルギーの天体の研究は1960年代初頭に始まりました。 それ以前は、太陽がこれらの波長帯で強い光源であることは知られていましたが、他の天体のX線を観測することはありませんでした。 地球の大気はX線とガンマ線をほとんど吸収してしまうため、科学実験装置を地球の大気圏外に持ち上げることができるロケット飛行が必要だったのです。 1962年、リカルド・ジャッコーニ、ハーブ・グルスキー、フランク・パオリーニ、ブルーノ・ロッシらアメリカン・サイエンス＆エンジニアリング社（AS&E）のグループが、宇宙X線源の検出に初めてロケットで成功した。 このロケット飛行では、小型のX線検出器を使用し、さそり座X-1と名づけられた非常に明るい天体を発見しました。 (

1970年代には、ウフル、アリエル5、SAS-3、OSO-8、HEAO-1などのX線天文衛星がこの分野の科学を驚異的なスピードで発展させました。 X線連星とは、中性子星と通常の星との連星系で構成されるものです。 この連星系の性質により、中性子星の質量を測定することができました。 また、X線を放出する天体の質量が中性子星にしては大きすぎるため、ブラックホールの存在を示唆するものもあります。 また、電波領域で発見されたパルサーと同じように、特徴的なX線パルスを示す系もあり、これによって中性子星のスピン速度が決定されました。 実際、いくつかの天体は空に現れ、数週間明るく輝いた後、再び見えなくなるのです。

X線連星系の想像図 (Credit: NASA/GSFC)

いくつかの銀河の内部領域もX線を放射していることが分かりました。これらの活動銀河核からのX線放射は、銀河の中心にある非常に大きなブラックホール近くの超反射性ガスから発生していると考えられています。 X線天文学の研究は、1980年代から2000年代初頭にかけて、HEAOシリーズ、EXOSAT、ぎんが、RXTE、ROSAT、ASCA、そしてガンマ線バーストの最初の残光を検出したBeppoSAXなどの多くの衛星によって継続された。

研究者に利用可能なデータを提供し続けるX線ミッションの1つが、NASAの現在のX線天文学の旗艦ミッションであるチャンドラX線天文台（CXO）である。 1999年7月に打ち上げられ、銀河団やブラックホール、爆発した星など、宇宙の非常に高温で高エネルギーな領域からのX線を検出するよう設計されています。

軌道上のすざく君の想像図（出典：JAXA）

もうひとつの現在のX線ミッションは、日本によって2005年7月に打ち上げられた「すざく君」です。 チャンドラと同じく1999年に打ち上げられた欧州宇宙機関（ESA）のX線マルチミラーミッション「XMM-Newton」があります。 チャンドラと同じく1999年に打ち上げられ、超大光量のX線天体の観測や、中質量ブラックホールの証拠を見つけるために使用されてきました。

軌道上にあるNuSTARの想像図です。(Credit: NASA/JPL-Caltech)

これらの衛星からのデータは、これらの天体の性質やX線とガンマ線が放出されるメカニズムについての理解を深めるのに役立っています。 これらのメカニズムを理解することは、宇宙の基礎物理を解明することにつながる。 X線・ガンマ線観測装置で空を見ることで、宇宙がどのように始まり、どのように進化してきたのか、そして最終的にどのような運命をたどるのか、重要な情報を得ることができるのです。 2013年9月