Röntgenastronomie

Rọ̈nt|gen|as|tro|no|mie auch: Rọ̈nt|gen|ast|ro|no|mie 〈f. 19; unz.〉 Zweig der Astronomie, der sich mit der Untersuchung u. Auswertung der aus dem Weltall einfallenden Röntgenstrahlung befasst, erst in großen Höhen möglich; Sy Gammaastronomie

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Rọ̈nt|gen|as|t|ro|no|mie, die:

Teilgebiet der Astronomie, das sich mit der Erforschung der von Gestirnen kommenden Röntgen- u. Gammastrahlung befasst; Gammaastronomie.

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Rọ̈ntgen|astronomie,

 

Teilgebiet der Astronomie, das sich mit der Erforschung der aus dem Weltall kommenden Röntgenstrahlung befasst, d. h. der Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 10 bis 0,01 nm (Photonenenergie von etwa 120 eV bis 120 keV). An die Röntgenastronomie schließt sich zu geringeren Wellenlängen hin die Gammaastronomie an, zu größeren Wellenlängen die Ultraviolettastronomie. - Der Nachweis der aus dem Weltall kommenden Röntgenstrahlung erfordert spezielle Röntgenteleskope. Sie müssen mindestens über die unteren, dichten Schichten der Erdatmosphäre gebracht werden, da diese für Röntgenstrahlung undurchlässig sind. Man verwendet dazu zum Teil Höhenballons und Forschungsraketen, v. a. aber künstliche Erdsatelliten.

 

Die von den kosmischen Röntgenquellen emittierte Strahlung kann sowohl eine Kontinuum- als auch eine Linienstrahlung sein und einen thermischen oder nichtthermischen Ursprung haben. Thermische Röntgenquellen, deren Strahlungsmaximum bei 10 nm (beziehungsweise 0,01 nm) liegt, haben eine Temperatur von rund 300 000 K (beziehungsweise 300 Mio. K). Nichtthermische Röntgenstrahlung ist kontinuierlich und wird u. a. als Synchrotronstrahlung von hochenergetischen (relativistischen) Elektronen ausgestrahlt oder entsteht infolge des inversen Compton-Effekts, bei dem hochenergetische Elektronen einen Teil ihrer kinetischen Energie auf Photonen geringer Energie übertragen. Die beobachteten Emissionslinien stammen von hochionisierten schweren Elementen.

 

Röntgenstrahlung unterliegt einer interstellaren Absorption, zu der hauptsächlich Helium und schwerere Elemente beitragen und die zum Teil auf den Compton-Effekt zurückgeht, bei dem Photonen einen Teil ihrere Energie auf freie Elektronen des interstellaren Gases übertragen. Mit abnehmender Wellenlänge sinkt die Absorption; ab etwa 1 nm ist die interstellare Materie nahezu vollkommen transparent, sodass in diesem Wellenlängenbereich auch Röntgenquellen beobachtbar sind, die optisch wegen der hohen interstellaren Extinktion in diesem Spektralbereich unsichtbar sind. Außer einzelnen Röntgenquellen, die physikalisch sehr unterschiedlichen Gruppen von Himmelskörpern zuzuordnen sind, existiert auch eine Röntgenhintergrundstrahlung.

 

Als erste kosmische Röntgenquelle wurde 1949 mithilfe einer Forschungsrakete die Sonne entdeckt. Die erste Röntgenquelle außerhalb des Sonnensystems folgte 1962 (Scorpius X-1 im Sternbild Skorpion). 1970 wurde der erste Röntgensatellit (Uhuru) gestartet. Zwischen 1977 und 1981 folgten drei amerikanische Satelliten (HEAO), deren zweiter (Einstein-Observatorium) erstmals ein abbildendes Röntgenteleskop in eine Erdumlaufbahn brachte. Der von 1990-99 aktive Satellit ROSAT führte die erste vollständige Durchmusterung des Himmels nach Röntgenquellen durch. Neue Dimensionen in der Röntgenastronomie sollen u. a. die Satelliten Chandra und XMM-Newton eröffnen.

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Rọ̈nt|gen|as|tro|no|mie, die: Teilgebiet der Astronomie, das sich mit der Erforschung der von Gestirnen kommenden Röntgen- u. Gammastrahlung befasst; Gammaastronomie.