Istnieje ukryty wszechświat - taki, który promieniuje falami światła, których ludzie nie są w stanie wyczuć. Jednym z tych rodzajów promieniowania jest widmo rentgenowskie. Promieniowanie rentgenowskie emitowane jest przez obiekty i procesy, które są niezwykle gorące i energetyczne, takie jak przegrzane strumienie materiału w pobliżu czarne dziury i eksplozja gigantycznej gwiazdy zwanej supernową. Bliżej domu nasze własne Słońce emituje promieniowanie rentgenowskie, podobnie jak i inne komety, gdy napotykają wiatr słoneczny. Nauka astronomii rentgenowskiej bada te obiekty i procesy i pomaga astronomom zrozumieć, co dzieje się gdzie indziej w kosmosie.
Źródła promieniowania rentgenowskiego są rozproszone po całym wszechświecie. Gorące zewnętrzne atmosfery gwiazd są wspaniałymi źródłami promieniowania rentgenowskiego, szczególnie gdy rozbłyskują (tak jak nasze Słońce). Rozbłyski rentgenowskie są niezwykle energetyczne i zawierają wskazówki dotyczące aktywności magnetycznej w obrębie i wokół powierzchni gwiazdy oraz w niższej atmosferze. Energia zawarta w tych rozbłyskach mówi również astronomom coś o ewolucyjnej aktywności gwiazdy. Młode gwiazdy są również zajęte emiterami promieni rentgenowskich, ponieważ są znacznie bardziej aktywne we wczesnych stadiach.
Kiedy gwiazdy umierają, szczególnie te najbardziej masywne, wybuchają jak supernowe. Te katastroficzne wydarzenia wydzielają ogromne ilości promieniowania rentgenowskiego, które dostarczają wskazówek ciężkim pierwiastkom, które tworzą się podczas wybuchu. W wyniku tego procesu powstają takie pierwiastki, jak złoto i uran. Najbardziej masywne gwiazdy mogą się zapaść, tworząc gwiazdy neutronowe (które również emitują promienie rentgenowskie) i czarne dziury.
Promienie rentgenowskie emitowane z obszarów czarnej dziury nie pochodzą z samych osobliwości. Zamiast tego materiał zebrany przez promieniowanie czarnej dziury tworzy „dysk akrecyjny”, który powoli wiruje materiał do czarnej dziury. Podczas wirowania powstają pola magnetyczne, które ogrzewają materiał. Czasami materiał ucieka w postaci strumienia, który jest kierowany przez pola magnetyczne. Strumienie czarnych dziur emitują również duże ilości promieni rentgenowskich, podobnie jak supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk.
Gromady galaktyk często mają przegrzane chmury gazu w swoich galaktykach i wokół nich. Jeśli zrobi się wystarczająco gorąco, chmury te mogą emitować promieniowanie rentgenowskie. Astronomowie obserwują te regiony, aby lepiej zrozumieć rozkład gazu w klastrach, a także wydarzenia, które ogrzewają chmury.
Obserwacje rentgenowskie wszechświata i interpretacja danych rentgenowskich stanowią stosunkowo młodą gałąź astronomii. Ponieważ promieniowanie rentgenowskie jest w dużej mierze absorbowane przez atmosferę ziemską, dopiero naukowcy mogli wysłać rakiety i rakiety balony wypełnione instrumentami wysoko w atmosferze, które mogłyby wykonać szczegółowe pomiary „jasnego” promieniowania rentgenowskiego przedmioty Pierwsze rakiety wystartowały w 1949 roku na pokładzie rakiety V-2 schwytanej z Niemiec pod koniec II wojny światowej. Wykrył promieniowanie rentgenowskie ze Słońca.
Najlepszym sposobem na badanie obiektów rentgenowskich w dłuższej perspektywie jest użycie satelitów kosmicznych. Instrumenty te nie muszą walczyć ze skutkami ziemskiej atmosfery i mogą koncentrować się na swoich celach przez dłuższy czas niż balony i rakiety. Detektory stosowane w astronomii rentgenowskiej są skonfigurowane do pomiaru energii emisji rentgenowskiej poprzez zliczenie liczby fotonów rentgenowskich. To daje astronomom pojęcie o ilości energii emitowanej przez obiekt lub wydarzenie. Od czasu wysłania pierwszego swobodnego orbitującego, zwanego Obserwatorium Einsteina, wysłano w kosmos co najmniej cztery tuziny obserwatoriów rentgenowskich. Został wydany w 1978 roku.
Do najbardziej znanych obserwatoriów rentgenowskich należą satelita Röntgen (ROSAT, wystrzelony w 1990 r. I wycofany z eksploatacji w 1999 r.), EXOSAT (wystrzelony przez European Space Agencja w 1983 r., Wycofana ze służby w 1986 r.), Rentgenowski eksplorator czasu Rossi NASA, europejski XMM-Newton, japoński satelita Suzaku i rentgen Chandra Obserwatorium. Chandra, nazwana na cześć Indyjski astrofizyk Subrahmanyan Chandrasekhar, został wydany w 1999 roku i nadal zapewnia wysokiej rozdzielczości widoki wszechświata rentgenowskiego.
Następna generacja teleskopów rentgenowskich obejmuje NuSTAR (wprowadzony na rynek w 2012 r. I nadal działający), Astrosat (wprowadzony przez Indian Space Research Organisation), włoski satelita AGILE (skrót od Astro-rivelatore Gamma ad Imagini Leggero), wystrzelony w 2007. Inni planują kontynuować astronomię w kosmosie rentgenowskim z orbity Ziemi.