علم فلك الأشعة السينية

علم الفلك للأشعة السينية (بالإنجليزية: X-ray astronomy)‏ هو فرع علم الفلك الذي يختص بدراسة الأشعة السينية القادمة إلينا من مصادر للأجرام السماوية تصدر تلك الأشعة إلى جانب الضوء المرئي.^[1]^[2]^[3] وبما أن الغلاف الجوي للأرض يمتص الأشعة السينية فلا بد من أرسال تلسكوبات الأشعة السينية إلى أعالي الغلاف الجوي للتمكن من تصوير تلك الأشعة القادمة من الأجرام السماوية التي تصدر هذا النوع من الإشعاع. وتستخدم في هذا المضمار البالونات والصواريخ والأقمار الصناعية لحمل تلسكوبات الأشعة السينية. هذا العلم يُكمل علم الفلك ويفتح أعيننا على مجالات للكون كانت غائبة تماما على أعين الإنسان في الماضي ولم تكن تُعرف لنا إلا بعد تمكننا من قياس أشعة إكس وتمكننا من أرسال تلك التلسكوبات الخاصة إلى الفضاء الخارجي.

يبين الشكل أعلاه (الجزء البني) درجة امتصاص الغلاف الجوي للأرض للاشعة عند أطوال موجة مختلفة للموجات الكهرومغناطيسية. عند موجات طولها أقل من 10 نانومتر (1 نانومتر = 1 على ألف مليون من المتر =000000001و0 من المتر) يمتصها الغلاف لالجوي بنسبة 100 % ولا يمكننا رؤيتها على الأرض. ونرى في الوسط منطقة غير معتمة وهي منطقة الضوء المرئي وممثلة بألوان الطيف في الرسم. تعمل التلسكوبات على الأرض على التصوير في ذلك الحيز المرئي للموجات الكهرومغناطيسية. كما توجد منطقة أخرى (إلى اليمين) شفافة للموجات الراديوية ويمكن تصوير الموجات الراديوية أيضا القادمة من بعض الأجرام السماوية من على سطح الأرض بواسطة الهوائيات الكبيرة. لتصوير الأشعة السينية القادمة من بعض الأجرام السماوية التي تصدر هذا النوع من الإشعاع لا بد من إرسال تلسكوبات مخصوصة إلى الفضاء الخارجي.

مصادر أشعة إكس عدل

تلسكوب شاندرا الفضائي للأشعة السينية يقيس أشعة إكس القادمة منة النجوم ناسا، البعد البؤري للتلسكوب 10 متر .

تصدر الأشعة السينية من غازات شديدة الحرارة تلبلغ من مليون إلى 100 مليون كلفن. وتحدث تلك الحالة عندما تصل طاقة الذرات إلى قيم عالية جدا. وقد اكتشف أول جرم سماوي يصدر أشعة إكس عام 1962 وكان ذلك مفاجأة للعلماء، وسمي ذلك الجرم السماوي سكوربيوس إكس-1، وكان أول جرم سماوي يكتشف في كوكبة العقرب. وحاز العالم الإيطالي ريكاردو جياكوني على جائزة نوبل للفيزياء عام 2002 على هذا الاكتشاف. واتضح أن إصدار سكوبيوس إكس-1 للأشعة السينية يفوق 10000 مرة إصداره للضوء المرئي. كما اتضح أن طاقة أشعة إكس تفوق الطاقة الكلية التي تصدرها الشمس في جميع أطوال الموجة. وزادت معرفتنا اليوم عن تلك الأجرام بأنها نجوم شديدة الكثافة مثل النجوم النيوترونية والثقوب السوداء. ومصدر تلك الطاقة الكبيرة نابع عن الجاذبية الشديدة. وعند انجداب الغازات الكونية إلى تلك الأجرام ذات الجاذبية الخارقة تزيد سرعتها كثيرا وتشع الأشعة السينية.

سديم السرطان عدل

سديم السرطان : بقايا نجم منفجر (مستعر أعظم).الصور للضوء المرئي، وصور لأشعة أكس ذات أطوال موجة مختلفة تدل على شدة ارتفاع درجة حرارة المصدر، إلتقطتها تلسكوبات مختلفة، كل منها يرى حيز ضيق من لأطوال موجة أشعة إكس.

سديم السرطان أو مسييه 1 وترى صورته العادية إلى اليمين مثلما نراه من الأرض أو بواسطة تلسكوب هابل الفضائي للأشعة المرئية . وصور أخرى تبين الأشعة تحت الحمراء والأشعة الراديوية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية ذات طاقات مختلفة متزايدة تدل على مناطق في السديم تتزايد فيها درجة الحرارة إلى نحو 100 مليون درجة كلفن (بالمقارنة بالشمس : تبلغ درجة حرارة سطح الشمس نحو 5780 كلفن، أما قلب الشمس فتبلغ درجة حرارته نحو 14 مليون كلفن.). وصور أخرى من ضمنها صورة الأشعة الفوق بنفسجية القادمة من سديم السرطان، وصورا للأشعة السينية لتلسكوبات مختلفة عام 2005. قام تلسكوب أشعة إكس المسمى HEFT بتصوير سديم السرطان والتقات الصورة السفلى إلى اليمين عام 2005، ويبلغ اتساع كل صورة 6 دقيقة قوسية.