Рентгенівська астрономія, розділ наглядової і теоретичної астрофізики, що досліджує джерела космічного рентгенівського випромінювання в області довжин хвиль l від 100 до 0,3 . У шкалі енергій фотонів цей діапазон відповідає 0,1—30 кев, проте обидва кордони визначено досить умовно. Для проведення астрономічних спостережень в цій області довжин хвиль апаратура піднімається за межі земної атмосфери за допомогою ракет або штучних супутників Землі, оскільки рентгенівські промені сильно поглинаються в атмосфері. Жорстке рентгенівське випромінювання можна спостерігати з висот близько 40 км. з висотних аеростатів .
В космічних умовах рентгенівське випромінювання може генеруватися гарячою плазмою з температурою, 10 6, що перевищує До в оптично тонкому або товстому середовищі, релятивістськими електронами в магнітних полях (синхротронне випромінювання ), а також електронами космічних променів при їх взаємодії з фотонами низької енергії (наприклад, оптичними). Останній механізм носить назва зворотного Комптона ефекту .
Рентгенівське випромінювання Сонця вперше було виявлене 5 серпня 1948 в США з ракети, хоча існування такого випромінювання передбачалося і раніше на підставі геофизичних даних про іоносферу Землі. До середини 70-х рр. 20 ст сонячне рентгенівське випромінювання детально досліджене у всій області спектру. За відсутності спалахів хромосфер воно тягнеться аж до 10—20 . Наявність на диску Сонця активних областей приводить до появи жорсткого рентгенівського і навіть гамма-випромінювання ( мал. 1 ). В основному безперервний спектр має тепловий характер з температурою від 10 6 і до 2×10 7 До, проте на початку розвитку спалаху спостерігається і нетеплова компонента. Рентгенівське випромінювання генерується в межах сонячної корони, а також в хромосфері і в перехідній, надзвичайно вузькій по висоті області сонячної атмосфери. Виявлено також і гамма-випромінювання спалахів, включаючи лінійчате. У рентгенівському спектрі присутні лінії багато разів іонізованних елементів: Fe, Ni, Mn, Ar, Co і ін. В основному спостерігаються спектри водородоподобних атомів, що мають лише один електрон, що залишився. За допомогою оптики косого падіння отримані і фотографії сонячного диска в м'якої рентгенівської області спектру ( мал. 2 ). Виявлена поляризація рентгенівського випромінювання при спалахах.
Дискретні джерела рентгенівського космічного випромінювання були випадково відкриті в 1962 при пошуку рентгенівського флуоресцентного випромінювання Луни під дією космічних променів. До 1975 зареєстровано більше 150 джерел. Велика їх частина концентрується до плоскості Галактики, що свідчить про їх нечисленність (по різних оцінках, в Галактиці всього 10 3 —10 4 таких джерел) і переважному розташуванні в галактичному диску ( мал. 3 ).
Потік від найбільш яскравого джерела в сузір'ї Скорпіона ( Sco Х -1) рівний 20 квантам/( см 2 × сік ) в області спектру 2—8 . Найбільш слабкі із зареєстрованих до 1975 джерел мають потік 10 -3 кванта/( см 2 ×сек ) в тій же області спектру. Лише невелика частина (близько 10) з галактичних джерел ототожнена з оптично дослідженими об'єктами. До них відносяться залишки найновіших зірок, причому в цьому випадку спостерігається як синхротронне випромінювання від протяжної туманності, так і теплове випромінювання від газової оболонки, що розширюється, і нагрітого до температури 10 6 До міжзоряного газу. Інколи спостерігається випромінювання залишку найновішої зірки, найімовірніше, що є нейтронною зіркою . Рентгенівське випромінювання Крабовидній туманності (Tau Х-1) (другого по яскравості джерела) з потоком 2 кванта/( см 2 ×сек ) має пульсуючу компоненту з періодом 0,033 сік, співпадаючим з періодом оптичного і радіовипромінювання пульсара. Виявлені рентгенівські джерела, що входять в подвійні зоряні системи (Her Х-1, Cyg Х-1, Cyg Х-3, Cir Х-1, Cen Х-3 і ін.), що дозволило детально досліджувати їх фізичні параметри. Одне з таких джерел (Cyg Х-1), ймовірно, є об'єктом, що виник в результаті гравітаційного колапсу («чорною дірою» ) . Механізм рентгенівського свічення таких джерел — виділення газу з поверхні нормального гіганта на нейтронну зірку або чорну діру — так звана дискова аккреция. Основна маса рентгенівських джерел доки не ототожнена із спостережуваними в оптичному діапазоні об'єктами. Близько 30 джерел ототожнено з позагалактичними об'єктами. Це, зокрема, —бліжайшие галактики (Хмари і Велика туманність Андромеди Магелланови), скупчення галактик радіогалактики Дева-а (М87) і Центавр-а (NGC 5128), квазар ЗС 273, а також сейфертовськие галактики.
Окрім дискретних джерел рентгенівського випромінювання, спостерігається ізотропний рентгенівський фон, спектр якого в області від 1 до 1000 кев в першому наближенні апроксимується статечним законом. Ізотропний фон, мабуть, має позагалактичне походження, проте механізм його випромінювання до цих пір не ясний. Серед вірогідних гіпотез розглядаються: зворотний комптон-ефект міжгалактичних електронів на інфрачервоних фотонах активних галактик і на субміліметрових квантах фонового реліктового випромінювання, накладення випромінювання багатьох нерозв'язних далеких позагалактичних джерел, теплове випромінювання гарячого міжгалактичного газу, а також різні комбінації цих механізмів.
Як детектори випромінювання рентгенівського діапазону використовуються спеціальні фотоматеріали (для досліджень Сонця), Гейгера — Мюллера лічильники, газонаповнені пропорційні лічильники і сцинтиляційні лічильники . Всі типи детекторів забезпечують спектральний дозвіл від 1 до 20 залежно від енергії реєстрованого випромінювання. Площа пропорційних лічильників, за допомогою яких отримані основні результати, досягає 1000 см 2 . Для колімації (обмеження поля зору) застосовуються стільникові або щілинні коліматори, набрані з тонких гофрованих пластин стали з граничним кутовим дозволом близько декількох кутових хвилин, модуляційні коліматори, два (або більш) ряди паралельно натягнутих металевих ниток (граничний дозвіл близько 20“), що є, і, нарешті, дзеркала косого падіння гіперболічного і параболічного перетину з кутом падіння більш 88° (тобто майже по дотичній до плоскості дзеркала). Такі дзеркала придатні для здобуття рентгенівського зображення в м'якої області спектру (l > 10 ) з дозволом до 5“. Для спектральних досліджень (поки лише сонячних) використовуються брегговськие кристалічні спектрометри.
Р. а. відноситься до розділів , що швидко розвиваються, позаатмосферній астрономії . Вона має широкі перспективи, пов'язані з планованими запусками ракет або ІСЗ(штучний супутник Землі) з великими счетчиковимі і дзеркальними телескопами площею 10 4 —10 5 см 2 .
Літ.: Озерною Л. М., Прилуцький О. Ф., Розенталь І. Л., Астрофізика високих енергій, М., 1973; Уїкс Т., Астрофізика високих енергій, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1972; Гинзбург Ст Л., Про фізику і астрофізику. Які проблеми представляються зараз особливо важливими і цікавими?, 2 видавництва, М., 1974; Ультрафіолетове випромінювання Сонця і міжпланетне середовище. [Сб. ст.], пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1962
