Astronomia bazata pe masurarea razelor X venite din spatiu este un domeniu relativ recent.
Primul savant care a observat ca stelele alcatuite din gaze extrem de fierbinti emit radiatii X a fost Riccardo Giacconi, care a masurat, in 1962, emisiile de raze X ale stelei Scorpius X-1, aflata in constelatia Scorpionului, situata undeva inspre centrul galaxiei Calea Lactee fata de noi. El a primit pentru aceasta descoperire si pentru studiile care i-au urmat Premiul Nobel pentru Fizica, in anul 2002.
Atmosfera terestra absoarbe razele X si, prin urmare, emisiile venite din spatiu nu au putut fi descoperite decat abia dupa ce oamenii au dezvoltat tehnologiile spatiale.

Chiar si astazi, la peste 50 de ani de la primele incercari, exista numai doua metode de masurare a razelor X venite dinspre stele: fie prin ridicarea aparaturii dincolo de atmosfera, cu ajutorul unor baloane uriase, fie prin plasarea ei pe un satelit.

Raze Rontgen sau raze X?

Razele X sunt o forma de radiatie electromagnetica care are lungimi de unda foarte mici, de ordinul nanometrilor (mai precis: intre 10 si 0,01 nanometri). Cand spunem „nanometru" trebuie sa ne gandim la ceva infim, intrucat aceasta unitate de masura este un metru impartit intr-un miliard de parti egale!
Prin urmare, detectarea unor raze care au o lungime de unda atat de mica nu putea fi facuta decat dupa ce oamenii au reusit sa creeze aparate extrem de precise pentru masurarea lor.
Primul savant care a descoperit ca exista unde electromagnetice cu o lungime de unda atat de mica a fost Wilhelm Conrad Rontgen, cel care a reusit sa produca astfel de raze in anul 1895 si, pentru aceasta descoperire, a primit Premiul Nobel pentru Fizica in anul 1901. In onoarea inventatorului, razele X se mai numesc si raze Rontgen.

Razele X au putere de ionizare

Primele utilizari practice ale razelor X au fost radiografiile, prin care se fac un soi de fotografii ale oaselor, si testele de verificare a pietrelor pretioase.

La inceput, oamenii au folosit aparatele cu raze X cu mult entuziasm, fara masuri de protectie, dar dupa o vreme s-a observat ca ele au un efect letal asupra celor ce sunt expusi actiunii lor un timp mai indelungat. S-au facut noi cercetari si asa s-a aflat ca undele electromagnetice cu lungimi de unda foarte mici au capacitatea de a ioniza atomii sau moleculele pe langa care trec.

Ceea ce conteaza este energia inalta a acestor unde, care are puterea de a invinge fortele grele din interiorul atomilor (dintre electroni si nucleu). Interactiunile la nivel atomic au un efect letal asupra celulelor vii, in primul rand pentru ca modifica ADN-ul acestora.

Citeste si:

Or, daca o celula are o sansa mica de supravietuire si dupa ce i s-a alterat ADN-ul, pentru ca poate deveni o altfel de celula viabila, un organism complex moare intotdeauna, din cauza numarului mare de celule care nu-si mai indeplinesc rolul pe care il aveau in sistem.

In afara de radiatiile X si alte unde electomagnetice produc ionizari: undele cu particule beta, cu particule alfa, neutronii si chiar fotonii foarte energizati. Razele ultraviolete sunt ultimele pe aceasta lista, cu precizarea ca, in timp ce razele X ionizeaza orice atom intalnit in cale, razele ultraviolete ionizeaza doar moleculele mari, „predispuse" sa-si piarda usor electronii de pe ultimele straturi.

Stelele si gaurile negre

Dar sa revenim la cercetarile spatiale. Astronomia cu ajutorul razelor X se bazeaza pe observatia ca stelele, care sunt alcatuite din gaze aflate la temperaturi de milioane de grade Kelvin, emit astfel de unde electromagnetice.

Ca sa fim mai precisi, stelele emit in primul rand astfel de raze! Riccardo Giacconi, facand o comparatie intre undele vizibile (luminoase) ale stelei Scorpius X-1 si emisiile ei de raze X, a constatat ca acestea din urma sunt de peste 10.000 de ori mai mari decat primele. Astazi se stie ca acest fenomen este valabil pentru orice stea.

Soarele nostru, de pilda, emite tot felul de unde electromagnetice, dar energia razelor X pe care le trimite in spatiu este de 100.000 de ori mai mare decat energia cumulata a tuturor celorlalte tipuri de unde electromagnetice (inclusiv cele din spectrul vizibil, pe care noi le numim raze de lumina)!
Fiind atat de „puternice", razele X scapa inclusiv din gaurile negre, fiind practic singurele informatii ce ajung pana la noi dinspre acesti monstri cu gravitatie colosala. Masuratorile facute cu detectoarele de raze X au aratat ca, pe langa universul vizibil, exista inca de cel putin zece ori mai multa materie pe care noi nu putem sa o „vedem" cu ajutorul telescoapelor.