Lansarea unei rachete de sondare. (Credit: NASA)

Studiul obiectelor astronomice la cele mai înalte energii ale razelor X și ale razelor gamma a început la începutul anilor 1960. Până atunci, oamenii de știință știau că Soarele era o sursă intensă în aceste benzi de unde, dar nu observaseră alte obiecte în raze X. Atmosfera Pământului absoarbe cea mai mare parte a razelor X și a razelor gamma, așa că era nevoie de zboruri cu rachete care să poată ridica încărcături științifice deasupra atmosferei terestre. Primul zbor cu rachetă care a detectat cu succes o sursă cosmică de emisie de raze X a fost lansat în 1962 de un grup de laAmerican Science and Engineering (AS&E), din care făceau parte oamenii de științăRiccardo Giacconi, Herb Gursky, Frank Paolini și Bruno Rossi. Acest zbor cu rachetă a folosit un mic detector de raze X, care a găsit o sursă foarte strălucitoare pe care au numit-o Scorpius X-1. (Numită astfel pentru că a fost prima sursă de raze X descoperită care a apărut pe cer în constelațiaScorpius).

În anii 1970, sateliți astronomi specializați în raze X, cum ar fi Uhuru, Ariel 5,SAS-3, OSO-8 și HEAO-1, au dezvoltat acest domeniu al științei într-un ritm uluitor.

Științii au emis ipoteza că razele X provenite de la surse stelare din galaxia noastră proveneau în principal de la așa-numitele „binare cu raze X”. Binarele cu raze X constau dintr-o stea de neutroniîntr-un sistem binar cu o stea normală. Razele X din aceste sisteme provin de la materialul care călătorește de la steaua normală la steaua neutronică într-un proces numitcreție.Natura binară a sistemului a permis astronomilor să măsoare masa stelei neutronice. În cazul altor sisteme, masa dedusă a obiectului emițător de raze X a susținut ideea existenței găurilor negre, deoarece acestea erau prea masive pentru a fi stele neutronice. Alte sisteme au afișat un puls caracteristic de raze X, așa cum s-a constatat că se întâmpla în regimul radio, ceea ce a permis determinarea vitezei de rotație a stelei neutronice.În cele din urmă, unele dintre aceste surse galactice de raze X s-au dovedit a fi foarte variabile. De fapt, unele surse apăreau pe cer, rămâneau luminoase timp de câteva săptămâni și apoi dispăreau din nou de pe cer. Astfel de surse sunt numite tranzitorii de raze X.

Concepție artistică a unui sistem binar cu raze X. (Credit: NASA/GSFC)

S-a constatat, de asemenea, că regiunile interioare ale unor galaxii emit raze X.Se crede că emisia de raze X din aceste nuclee galactice active provine de la gazul ultra-relativist din apropierea unei găuri negre foarte masive din centrul galaxiei. În cele din urmă, s-a constatat că există o emisie difuză de raze X pe tot cerul.

Studiul astronomiei cu raze X a continuat printr-o serie de sateliți care au fost activi din anii 1980 până la începutul anilor 2000: seriaHEAO, EXOSAT, Ginga, RXTE, ROSAT, ASCA, precum și BeppoSAX, care a detectat prima strălucire ulterioară a unei explozii de raze gamma (GRB).

O misiune cu raze X care continuă să contribuie la datele disponibile pentru cercetători este Chandra X-ray Observatory (CXO),actuala misiune emblematică a NASA pentru astronomia cu raze X. Acesta a fost lansat în iulie 1999 și este conceput pentru a detecta razele X din regiunile foarte fierbinți și de mare energie ale universului, cum ar fi roiurile de galaxii, materiile din jurul găurilor negre și stelele care au explodat.

Concepție artistică a lui Suzaku pe orbită. (Credit: JAXA)

O altă misiune actuală de raze X este Suzakucare a fost lansată de Japonia în iulie 2005. Aceasta a fost dezvoltată în comun de Institutul de Științe Spațiale și Astronautice al Agenției Japoneze de Explorare Aerospațială (JAXA) și de Centrul Goddard Space Flight Center al NASA.

Europa are, de asemenea, o miză în domeniul observării razelor X, sub forma Misiunii cu mai multe oglinzi cu raze X a Agenției Spațiale Europene (ESA), numităXMM-Newton.Ca și Chandra, aceasta a fost lansată în 1999. A fost folosită pentru a observa surse ultraluminoase de raze X și pentru a găsi dovezi ale găurilor negre de masă intermediară.

Cea mai recentă misiune cu raze X lansată este NuSTAR, care este dedicată observării razelor X dure (raze X de energie mai mare decât cele care pot fi observate de alte telescoape cu raze X aflate pe orbită). NuSTAR va căuta găuri negre și alte stele prăbușite din galaxia noastră, va cartografia materialul din rămășițele tinere de supernove și va studia jeturile relativiste din nucleele galactice active.

Concepție artistică a NuSTAR pe orbită.(Credit: NASA/JPL-Caltech)

Datele provenite de la acești sateliți continuă să ne ajute să înțelegem în continuare natura acestor surse și mecanismele prin care sunt emise razele X și razele gamma. Înțelegerea acestor mecanisme poate, la rândul său, să facă lumină asupra fizicii fundamentale a universului nostru. Privind cerul cu instrumente de raze X și raze gamma, colectăm informații importante în încercarea noastră de a răspunde la întrebări cum ar fi modul în care universul a început și cum evoluează, precum și de a obține unele informații despre soarta sa viitoare.

Actualizat: Septembrie 2013