Um lançamento de foguete sonoro.(Crédito: NASA)

O estudo de objectos astronómicos com as mais altas energias de raios X e raios Gama começou no início dos anos 60. Antes disso, os cientistas sabiam que o Sol era uma fonte intensa nessas bandas de ondas, mas não tinham observado outros objetos no raio X. A atmosfera terrestre absorve a maioria dos raios X e raios gama, eram necessários voos de sorocket que pudessem elevar cargas úteis científicas acima da satmosfera terrestre. O primeiro vôo de foguete para detectar com sucesso a fonte acósmica de emissão de raios X foi lançado em 1962 por um grupo da American Science and Engineering (AS&E), incluindo cientistasRiccardo Giacconi, Herb Gursky, Frank Paolini, e Bruno Rossi. Este voo de rocha usou um pequeno detector de raios X, que encontrou uma fonte muito brilhante que eles chamaram Scorpius X-1. (Assim chamado porque foi a primeira fonte de raios X encontrada que apareceu no céu na constelaçãoScorpius).

Nos anos 70, os astronomos satélites dedicados aos raios X, tais como Uhuru, Ariel 5,SAS-3, OSO-8 e HEAO-1, desenvolveram este campo da ciência a um ritmo espantoso.

Os cientistas supuseram que os raios X de fontes estelares na nossa galáxia eram principalmente de um chamado “binário de raios X”. Os binários de raio-X consistem em aneutrões estrelados num sistema binário com uma estrela normal. Os raios X nestes sistemas originam-se do material que viaja da estrela então normal para a estrela de nêutrons em um processo chamado de acreção. A natureza binária do sistema permitiu aos astrônomos medir o maciço da estrela de nêutrons. Para outros sistemas, a massa inferida do objeto emissor de raios X suportava a idéia da existência de buracos negros, porque eles eram muito maciços para serem estrelas de nêutrons. Outros sistemas apresentaram um pulso de raio X característico, apenas aspulsares tinham sido encontrados no regime de rádio, o que permitiu uma determinação da taxa de rotação da estrela de nêutrons. Finalmente, algumas dessas fontes galácticas de raio X foram encontradas como altamente variáveis. Na verdade, algumas fontes apareceriam no céu, permaneceriam brilhantes por algumas semanas, e depois desapareceriam novamente da vista. Tais fontes são chamadas transientes de raios-X.

Concepção artística de um sistema binário de raios-X.(Crédito: NASA/GSFC)

As regiões internas de algumas galáxias também foram encontradas para emitir raios-X. Acredita-se que a emissão de raios-X destes núcleos galácticos activos é ororiginada a partir de gás ultra-relativista perto de um buraco negro muito maciço no centro da galáxia. Finalmente, uma emissão difusa de raios X foi encontrada em todo o céu.

O estudo da astronomia de raios X continuou através de uma série de satélites que estavam ativos desde os anos 80 até o início dos anos 2000: a sérieHEAO, EXOSAT, Ginga, RXTE, ROSAT, ASCA, assim como BeppoSAX, que detectou o primeiro brilho de uma explosão de raios gama (GRB).

Uma missão de raios X que continua a contribuir para os dados disponíveis para os pesquisadores é o Observatório Chandra de Raios X (CXO),a missão principal atual da NASA para astronomia de raios X. Ele foi lançado em julho de 1999, e foi projetado para detectar raios-X de regiões muito quentes e de alta energia do universo, tais como aglomerados de galáxias, buracos negros e estrelas que explodiram.

Concepção artística de Suzaku em órbita.(Crédito: JAXA)

Outra missão atual de raios-X é Suzaku, que foi lançada pelo Japão em julho de 2005. Foi desenvolvida conjuntamente pelo Institute of Space and Astronautical Science of the Japan AerospaceExploration Agency (JAXA) e pelo Goddard Space Flight Center da NASA.

A Europa também tem uma participação no campo de observação de raios X, na vanguarda da Missão Multi-Raios X da Agência Espacial Europeia (ESA), chamada XMM-Newton.Tal como Chandra, foi lançada em 1999. Tem sido usado para observar fontes de raios X ultraluminosos e encontrar evidências de buracos negros de massa intermediária.

A missão de raios X mais recente lançada é NuSTAR, que se dedica à observação de raios X duros (raios X de maior energia do que os que podem ser observados por outros telescópios de raios X em órbita). NuSTAR estará procurando buracos negros e outras estrelas em colapso em nossa galáxia, mapeando material em jovens sobrenovas remanescentes, e estudando jatos relativistas em núcleos galácticos ativos.

Concepção artística de NuSTAR em órbita.(Crédito: NASA/JPL-Caltech)

Os dados destes satélites continuam a ajudar-nos a compreender melhor a natureza destas fontes e os mecanismos pelos quais os raios X e os raios gamma são emitidos. A compreensão destes mecanismos pode, por sua vez, ajudar-nos a compreender a física fundamental do nosso universo. Olhando para o céu com raios X e instrumentos de raios gama, nós coletamos informações importantes em nossa tentativa de abordar questões como como como o universo começou e como ele evolui, e ganhar algum conhecimento sobre o seu destino atual.

Atualizado: Setembro de 2013