هناك عالم خفي - عالم يشع بأطوال موجية من الضوء لا يمكن للبشر الإحساس بها. واحد من هذه الأنواع من الإشعاع هو طيف الأشعة السينية. يتم إطلاق الأشعة السينية بواسطة كائنات وعمليات شديدة النشاط والحيوية ، مثل النفاثات شديدة السخونة من المواد القريبة الثقوب السوداء و ال انفجار نجم عملاق يسمى سوبر نوفا. أقرب إلى المنزل ، تنبعث شمسنا بالأشعة السينية ، كما تفعل المذنبات لأنها تواجه الريح الشمسية. يدرس علم فلك الأشعة السينية هذه الأشياء والعمليات ويساعد علماء الفلك على فهم ما يحدث في أي مكان آخر في الكون.
تنتشر مصادر الأشعة السينية في جميع أنحاء الكون. إن الأجواء الخارجية الحارة للنجوم هي مصادر هائلة للأشعة السينية ، خاصة عندما تندلع (كما تفعل شمسنا). مشاعل الأشعة السينية هي حيوية بشكل لا يصدق وتحتوي على أدلة على النشاط المغناطيسي داخل وحول سطح النجم والجو السفلي. كما أن الطاقة الموجودة في تلك القنابل تخبر علماء الفلك بشيء عن النشاط التطوري للنجم. كما أن النجوم الصغيرة منشغلة بواعث الأشعة السينية لأنها أكثر نشاطًا في مراحلها المبكرة.
عندما تموت النجوم ، لا سيما النجوم الأكثر ضخامة ، فإنها تنفجر مثل النجوم المتفجرة. هذه الأحداث الكارثية تنتج كميات هائلة من إشعاع الأشعة السينية ، والتي توفر أدلة للعناصر الثقيلة التي تتشكل أثناء الانفجار. هذه العملية تخلق عناصر مثل الذهب واليورانيوم. يمكن أن تنهار النجوم الأكثر ضخامة لتصبح نجوم نيوترونية (والتي تؤدي أيضًا إلى ظهور الأشعة السينية) والثقوب السوداء.
لا تأتي الأشعة السينية المنبعثة من مناطق الثقب الأسود من التفردات نفسها. بدلاً من ذلك ، تشكل المادة التي يتم تجميعها بواسطة إشعاع الثقب الأسود "قرص تراكم" يدور المواد ببطء في الثقب الأسود. كما يدور ، يتم إنشاء الحقول المغناطيسية ، والتي تسخين المواد. في بعض الأحيان ، تهرب المواد في شكل نفاثة يتم تحويلها بواسطة الحقول المغناطيسية. تنبعث نفثات الثقب الأسود أيضًا بكميات كبيرة من الأشعة السينية ، وكذلك الثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات.
غالبًا ما يكون لمجموعات المجرات غيوم غازية محمولة داخل المجرات الفردية وحولها. إذا ارتفعت درجة حرارتها بدرجة كافية ، يمكن لهذه السحب أن تصدر أشعة سينية. يلاحظ علماء الفلك تلك المناطق من أجل فهم أفضل لتوزيع الغاز في التجمعات ، وكذلك الأحداث التي تسخن الغيوم.
تشتمل عمليات رصد الأشعة السينية للكون وتفسير بيانات الأشعة السينية على فرع صغير نسبيا من علم الفلك. نظرًا لأن الأشعة السينية تمتصها إلى حد كبير جو الأرض ، لم يكن الأمر كذلك حتى يمكن للعلماء إرسال صواريخ سبر و بالونات محملة بالأدوات عالية في الغلاف الجوي بحيث يمكنها إجراء قياسات مفصلة للأشعة السينية "الساطعة" شاء. ارتفعت الصواريخ الأولى عام 1949 على متن صاروخ V-2 تم الاستيلاء عليه من ألمانيا في نهاية الحرب العالمية الثانية. اكتشف الأشعة السينية من الشمس.
أفضل طريقة لدراسة أجسام الأشعة السينية على المدى الطويل هي استخدام الأقمار الصناعية الفضائية. لا تحتاج هذه الأدوات إلى محاربة تأثيرات الغلاف الجوي للأرض ويمكنها التركيز على أهدافها لفترات زمنية أطول من المناطيد والصواريخ. يتم تكوين أجهزة الكشف المستخدمة في علم الفلك بالأشعة السينية لقياس طاقة انبعاثات الأشعة السينية عن طريق حساب أعداد فوتونات الأشعة السينية. وهذا يعطي علماء الفلك فكرة عن كمية الطاقة التي تنبعث من الجسم أو الحدث. لقد تم إرسال ما لا يقل عن أربعة عشر من مراصد الأشعة السينية إلى الفضاء منذ إرسال أول واحد يدور حول مدار حر ، يسمى مرصد أينشتاين. تم إطلاقه في عام 1978.
من بين أفضل مراصد الأشعة السينية المعروفة ، ساتل Röntgen (ROSAT ، الذي تم إطلاقه في عام 1990 وتم إيقاف تشغيله في عام 1999) ، EXOSAT (تم إطلاقه بواسطة Space Space) في عام 1983 ، تم إيقاف تشغيلها في عام 1986 ، و Rossi X-ray Timing Explorer ، و XMM-Newton الأوروبية ، والقمر الصناعي Suzaku الياباني ، و Chandra X-Ray مرصد. شاندرا ، اسمه ل عالم الفيزياء الفلكية الهندي سوبرامانيان تشاندراسيخار، تم إطلاقه في عام 1999 وما زال يعطي آراء عالية الدقة لكون الأشعة السينية.
يشمل الجيل التالي من مقاريب الأشعة السينية NuSTAR (التي تم إطلاقها في عام 2012 وما زالت تعمل) ، و Astrosat (التي أطلقتها الشركة الهندية منظمة أبحاث الفضاء) ، القمر الصناعي الإيطالي AGILE (الذي يحمل اسم Astro-rivelatore Gamma ad Imagini Leggero) 2007. البعض الآخر في التخطيط والتي سوف تستمر في النظر في علم الفلك في الكون بالأشعة السينية من مدار قريب من الأرض.