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x射綫天文學是通過x射綫波段(波長0.01～100埃的電磁輻射)研究天體的一門學科。
因為天體的 x射綫會受到地球大氣的嚴重阻礙，所以主要利用衛星進行探測。因此，雖然 x射綫的探測始於二十世紀四十年代，但是成為一門學科，則是人造地球衛星上天以後的事。
早期的觀測工作集中於太陽的研究。自從1962年6月18日美國麻省理工學院研究小組第一次發現來自天蝎座方向的強大 x射綫源以後，非太陽 x射綫天文學進入一個新的發展階段。七十年代以來，發射了專門研究 x射綫的天文衛星，觀測到許多先前不知道的宇宙 x射綫源，使x射綫源的數目從十幾個猛增到一千多個。
太陽 x射綫的探測，主要弄清了它的三個成分：日冕高溫等離子體的連續輻射和其他譜綫輻射，構成了 x輻射寧靜成分；溫度在百萬度以上的日冕凝聚區的超熱等離子體所産生的輻射，構成 x輻射的緩變成分，在日面上呈現為 x射綫亮斑。太陽活動區所産生的x射綫爆發，構成了x輻射突變成分。在日面上呈現為 x射綫耀斑。
過去幾年，太陽 x射綫測量的一個重要方面，是探測 x射綫爆發的能譜和偏振。着重於研究耀斑脈衝階段的高能天體物理過程，如高能粒子的起源、傳輸、能量的轉化以及發射的性質等等。目前已初步確立了x射綫輻射源的模型，這對耀斑物理的研究有重要價值。另外，已經研究清楚，太陽x射綫在形成地球電離層的過程中起重要作用。
x射綫望遠鏡已具有角秒量級的高分辨本領，這就為深入研究太陽現象創造了條件。x射綫耀斑和x射綫亮斑的發現大大增進對太陽活動區的研究和認識。而x射綫冕洞的發現，更是太陽物理學的一項重大成果。現在已經查明，x射綫冕洞就是高速太陽風的風源，也就是日地關係研究中長期沒有弄清楚的m區。冕洞物理提出了許多有價值的課題，如冕洞的形成，高速太陽風源的成因等，特別是冕洞的剛性轉動傾嚮迄今還未找到滿意的解答。
十多年來，非太陽x射綫天文學發展特別迅速，取得重大的突破。在已發現的x射綫源中，有多種不同類型的客體，而目前衹有少量得到確切的光學證認。在星係和星係團中的強射電星係(如室女座a等)和活動的塞佛特星係等均為著名的x射綫源。作為河內的展源，超新星遺跡(如蟹狀星雲、仙後座a等)也是一類重要的x射綫源。有些x射綫源，光學證認為雙星的成員星，如半人馬座x-3、武仙座x-1、天蝎座x-1、天鵝座x-1等等，它們的成員星之一是x射綫星。按照現代x射綫雙星理論，猜想這種x射綫星是中子星或黑洞。
大量射電脈衝星的發現，誘導人們去探索x射綫脈衝星的存在。隨着新的探測技術的發展，已有可能發現後一種脈衝星。1969年發現蟹狀星雲脈衝星psr0532的x射綫脈衝輻射，它和對應的光學脈衝幾乎有完全相同的周期。後來又發現了其他類型的x射綫脈衝星。這些發現對雙星演化過程的研究很有價值。
x射綫天文觀測的另一類課題是關於彌漫x射綫背景測量。幾乎是各嚮同性的宇宙x射綫背景輻射的發現，被認為是六十年代x射綫天文學的重大成就之一。
1974年以後的幾年中，英國“羚羊”5號及其他衛星，相繼發現了宇宙x射綫爆發和一批暫現x射綫源，從而在宇宙中又揭示了一批前所未知的現象和新型 x射綫源，這被公認為七十年代天文學的重大發現。這些過程所釋放的能量之大，能量釋放速度之快，貯能密度之高以及奇特的再現周期，迄今仍然是現代高能天體物理學的重大研究課題。
x射綫天文學所采用的探測儀器隨x射綫光子能量不同而有所不同。探測軟x射綫用薄窗正比計數器，常用鈹做窗材料，鍍窗的密封性能好，能保證儀器工作穩定，但鍍窗的厚度仍然限製着計數數器對更低能量x射綫的靈敏度。探測極軟x射綫，要使用有機薄膜窗的計數器，但有機薄膜窗的氣體密封性不好。近年來在空間探測中發展了一種自動調節的流氣技術，保證計數器管內維持一定氣壓，使儀器的響應處於穩定可靠狀態，不過它的製造工藝和使用條件都較為復雜。
在非太陽x射綫源的探測方面，為提高靈敏度，常常需要大面積的薄宙正比計數器。這種儀器的製造技術近年來發展較快。美國小型天文衛星“自由號”曾使用面積達840平方釐米、厚僅50微米的鈹窗正比計數器。隨着x射綫能量的升高，正比計數器將失去作用，它的探測上限約為60千電子伏。更高能量的探測，則須用閃爍計數器。
正比計數器和閃爍計數器本身沒有任何成像和定嚮功能。為了證認各種x射綫源和精確定出它們在空中的方位，必須在計數器前部加上準直器。這種準直技術近幾年發展特別迅速。目前廣泛使用的準直器類型有絲柵型準直器、板條型準直器和蜂窩狀準直器等。前者多用於軟x射綫波段，後兩種用於硬x射綫波段。此外，還有閃爍體構成的主動式準直器。
實驗x射綫天文學的一個突出成就，就是將掠射光學原理應用於x射綫天文，使大面積x光聚焦成像技術成為現實，製成了真正有研究價值的高分辨本領的x射綫望遠鏡。它提供了把x射綫的探測區域擴大到更遙遠的宇宙深處的可能性。
x射綫天文學從誕生時起，在近二十年的短暫時間內發現了一係列前所未知的新型天體，獲得光學天文和射電天文無法得到的天體信息，大大地擴展了天文學的研究領域。x射綫天文學所顯示的獨特威力，使得它在當代空間天文學中處於特別重要的地位。 |
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x射綫天文學是以天體的X射綫輻射為主要研究手段的天文學分支。x射綫天文學中常以電子伏特（eV）表示光子的能量，觀測對象為0.1keV到100keV的X射綫。其中又將0.1keV-10keV的X射綫稱為軟X射綫，10keV-100keV稱為硬X射綫。由於X射綫屬於電磁波譜的高能端，因此x射綫天文學與伽瑪射綫天文學同稱為高能天體物理學。宇宙中輻射X射綫的天體包括X射綫雙星、脈衝星、伽瑪射綫暴、超新星遺跡、活動星係核、太陽活動區，以及星係團周圍的高溫氣體等等。由於地球大氣層對於X射綫是不透明的，衹能在高空或者大氣層以外觀測天體的X射綫輻射，因此空間天文衛星是x射綫天文學的主要工具。
因為天體的 X射綫會受到地球大氣的嚴重阻礙，所以主要利用衛星進行探測。因此，雖然 X射綫的探測始於二十世紀四十年代，但是成為一門學科，則是人造地球衛星上天以後的事。
早期的觀測工作集中於太陽的研究。自從1962年6月18日美國麻省理工學院研究小組第一次發現來自天蝎座方向的強大 X射綫源以後，非太陽 x射綫天文學進入一個新的發展階段。七十年代以來，發射了專門研究 X射綫的天文衛星，觀測到許多先前不知道的宇宙 X射綫源，使X射綫源的數目從十幾個猛增到一千多個。
太陽 X射綫的探測，主要弄清了它的三個成分：日冕高溫等離子體的連續輻射和其他譜綫輻射，構成了 X輻射寧靜成分；溫度在百萬度以上的日冕凝聚區的超熱等離子體所産生的輻射，構成 X輻射的緩變成分，在日面上呈現為 X射綫亮斑。太陽活動區所産生的X射綫爆發，構成了X輻射突變成分。在日面上呈現為 X射綫耀斑。
過去幾年，太陽 X射綫測量的一個重要方面，是探測 X射綫爆發的能譜和偏振。着重於研究耀斑脈衝階段的高能天體物理過程，如高能粒子的起源、傳輸、能量的轉化以及發射的性質等等。目前已初步確立了X射綫輻射源的模型，這對耀斑物理的研究有重要價值。另外，已經研究清楚，太陽X射綫在形成地球電離層的過程中起重要作用。
X射綫望遠鏡已具有角秒量級的高分辨本領，這就為深入研究太陽現象創造了條件。X射綫耀斑和X射綫亮斑的發現大大增進對太陽活動區的研究和認識。而X射綫冕洞的發現，更是太陽物理學的一項重大成果。現在已經查明，X射綫冕洞就是高速太陽風的風源，也就是日地關係研究中長期沒有弄清楚的M區。冕洞物理提出了許多有價值的課題，如冕洞的形成，高速太陽風源的成因等，特別是冕洞的剛性轉動傾嚮迄今還未找到滿意的解答。
十多年來，非太陽x射綫天文學發展特別迅速，取得重大的突破。在已發現的X射綫源中，有多種不同類型的客體，而目前衹有少量得到確切的光學證認。在星係和星係團中的強射電星係(如室女座A等)和活動的塞佛特星係等均為著名的X射綫源。作為河內的展源，超新星遺跡(如蟹狀星雲、仙後座A等)也是一類重要的X射綫源。有些X射綫源，光學證認為雙星的成員星，如半人馬座X-3、武仙座X-1、天蝎座X-1、天鵝座X-1等等，它們的成員星之一是X射綫星。按照現代X射綫雙星理論，猜想這種X射綫星是中子星或黑洞。
大量射電脈衝星的發現，誘導人們去探索X射綫脈衝星的存在。隨着新的探測技術的發展，已有可能發現後一種脈衝星。1969年發現蟹狀星雲脈衝星PSR0532的X射綫脈衝輻射，它和對應的光學脈衝幾乎有完全相同的周期。後來又發現了其他類型的X射綫脈衝星。這些發現對雙星演化過程的研究很有價值。
X射綫天文觀測的另一類課題是關於彌漫X射綫背景測量。幾乎是各嚮同性的宇宙X射綫背景輻射的發現，被認為是六十年代x射綫天文學的重大成就之一。
1974年以後的幾年中，英國“羚羊”5號及其他衛星，相繼發現了宇宙X射綫爆發和一批暫現X射綫源，從而在宇宙中又揭示了一批前所未知的現象和新型 X射綫源，這被公認為七十年代天文學的重大發現。這些過程所釋放的能量之大，能量釋放速度之快，貯能密度之高以及奇特的再現周期，迄今仍然是現代高能天體物理學的重大研究課題。
x射綫天文學所采用的探測儀器隨X射綫光子能量不同而有所不同。探測軟X射綫用薄窗正比計數器，常用鈹做窗材料，鍍窗的密封性能好，能保證儀器工作穩定，但鍍窗的厚度仍然限製着計數數器對更低能量X射綫的靈敏度。探測極軟X射綫，要使用有機薄膜窗的計數器，但有機薄膜窗的氣體密封性不好。近年來在空間探測中發展了一種自動調節的流氣技術，保證計數器管內維持一定氣壓，使儀器的響應處於穩定可靠狀態，不過它的製造工藝和使用條件都較為復雜。
在非太陽X射綫源的探測方面，為提高靈敏度，常常需要大面積的薄宙正比計數器。這種儀器的製造技術近年來發展較快。美國小型天文衛星“自由號”曾使用面積達840平方釐米、厚僅50微米的鈹窗正比計數器。隨着X射綫能量的升高，正比計數器將失去作用，它的探測上限約為60千電子伏。更高能量的探測，則須用閃爍計數器。
正比計數器和閃爍計數器本身沒有任何成像和定嚮功能。為了證認各種X射綫源和精確定出它們在空中的方位，必須在計數器前部加上準直器。這種準直技術近幾年發展特別迅速。目前廣泛使用的準直器類型有絲柵型準直器、板條型準直器和蜂窩狀準直器等。前者多用於軟X射綫波段，後兩種用於硬X射綫波段。此外，還有閃爍體構成的主動式準直器。
實驗x射綫天文學的一個突出成就，就是將掠射光學原理應用於X射綫天文，使大面積X光聚焦成像技術成為現實，製成了真正有研究價值的高分辨本領的X射綫望遠鏡。它提供了把X射綫的探測區域擴大到更遙遠的宇宙深處的可能性。
x射綫天文學從誕生時起，在近二十年的短暫時間內發現了一係列前所未知的新型天體，獲得光學天文和射電天文無法得到的天體信息，大大地擴展了天文學的研究領域。x射綫天文學所顯示的獨特威力，使得它在當代空間天文學中處於特別重要的地位。 |
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X shexian tianwenxue
x射綫天文學
X-ray astronomy
用X射綫（波長0.01～100埃的電磁輻射）研究天體的一門學科。
發展簡況 天體的 X射綫受到地球大氣的嚴重阻礙，主要利用衛星進行探測。因此，雖然 X射綫的探測始於二十世紀四十年代，但是，成為一門學科，則是人造地球衛星上天以後的事。早期的觀測工作集中於太陽的研究。自從1962年 6月18日美國麻省理工學院研究小組第一次發現來自天蝎座方向的強大X射綫源以後，非太陽x射綫天文學進入一個新的發展階段。七十年代以來，發射了專門研究 X射綫的天文衛星(如小型天文衛星係列)，觀測到許多先前不知道的宇宙X射綫源，使X射綫源的數目從十幾個猛增到一千多個。
太陽x射綫天文學 太陽X射綫的探測，主要弄清了它的三個成分：日冕高溫等離子體的連續輻射和其他譜綫輻射，構成了X輻射寧靜成分；溫度在 10K以上的日冕凝聚區的超熱等離子體所産生的輻射，構成 X輻射的緩變成分，在日面上呈現為X射綫亮斑（圖1[ X射綫亮斑]）。太陽活動區所産生的X射綫爆發，構成了X輻射突變成分。在日面上呈現為X射綫耀斑(圖2[ X射綫耀斑])。
過去十年，太陽X射綫測量的一個重要方面,是探測X射綫爆發的能譜和偏振,着重於研究耀斑脈衝階段的高能天體物理過程，如高能粒子的起源、傳輸、能量的轉化以及發射的性質等等。目前已初步確立了 X射綫輻射源的模型，這對耀斑物理的研究有重要價值。另外，已經研究清楚，太陽 X射綫在形成地球電離層的過程中起重要作用。
X射綫望遠鏡已具有角秒量級的高分辨本領,這就為深入研究太陽現象創造了條件。X射綫耀斑和X射綫亮斑的發現大大增進對太陽活動區的研究和認識。而 X射綫冕洞的發現，更是太陽物理學的一項重大成果（圖3[X射綫冕洞]）。現在已經查明,X射綫冕洞就是高速太陽風的風源，也就是日地關係研究中長期沒有弄清楚的 M區。冕洞物理提出了許多有價值的課題，如冕洞的形成，高速太陽風源的成因等，特別是冕洞的剛性轉動傾嚮迄今還未找到滿意的解答。
非太陽x射綫天文學 十多年來，非太陽x射綫天文學發展特別迅速，取得重大的突破。在已發現的 X射綫源中，有多種不同類型的客體，而目前衹有少量得到確切的光學證認。在星係和星係團中的強射電星係（如室女座 A等）和活動的塞佛特星係（如 NGC1275、NGC451等）均為著名的X射綫源。室女星係團的最強X射綫源延伸達1°，星係M87位於其中，估計每個星係的平均 X射綫光度在10爾格/秒以上。作為河內的展源，超新星遺跡（如蟹狀星雲、仙後座A等）也是一類重要的X射綫源（見X射綫展源）。有些X射綫源，光學證認為雙星的成員星，如半人馬座X-3、武仙座X-1、天蝎座 X-1、天鵝座X-1等等，它們的成員星之一是X射綫星。按照現代 X射綫雙星理論，猜想這種X射綫星是中子星或黑洞。
大量射電脈衝星的發現，誘導人們去探索 X射綫脈衝星的存在。隨着新的探測技術的發展，已有可能發現後一種脈衝星。1969年發現蟹狀星雲脈衝星PSR0532的X射綫脈衝輻射，它和對應的光學脈衝幾乎有完全相同的周期。後來又發現了其他類型的 X射綫脈衝星。這些發現對雙星演化過程的研究很有價值。
X射綫天文觀測的另一類課題是關於彌漫X射綫背景測量。幾乎是各嚮同性的宇宙X射綫背景輻射的發現,被認為是六十年代x射綫天文學的重大成就之一。
1974年以後的幾年中，英國“羚羊”5號(Ariel-5)及其他衛星相繼發現了宇宙X射綫爆發和一批暫現X射綫源，從而在宇宙中又揭示了一批前所未知的現象和新型X射綫源,被公認為七十年代天文學的重大發現。這些過程所釋放的能量之大，能量釋放速度之快，貯能密度之高以及奇特的再現周期，迄今仍然是現代高能天體物理學的重大研究課題。
探測儀器 x射綫天文學所采用的探測儀器隨X射綫光子能量不同而有所不同。探測軟 |
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