वहाँ एक छिपा हुआ ब्रह्मांड है - एक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में विकिरण जो मनुष्य समझ नहीं सकता है। इन विकिरण प्रकारों में से एक है एक्स-रे स्पेक्ट्रम. एक्स-रे को वस्तुओं और प्रक्रियाओं द्वारा बंद कर दिया जाता है जो बेहद गर्म और ऊर्जावान होते हैं, जैसे कि सामग्री के सुपरहीट जेट ब्लैक होल्स और यह एक सुपरनोवा नामक विशालकाय तारे का विस्फोट. घर के करीब, हमारे अपने सूर्य एक्स-रे का उत्सर्जन करते हैं, जैसा कि करते हैं धूमकेतु जैसे ही सौर हवा का सामना करते हैं. एक्स-रे खगोल विज्ञान का विज्ञान इन वस्तुओं और प्रक्रियाओं की जांच करता है और खगोलविदों को यह समझने में मदद करता है कि ब्रह्मांड में कहीं और क्या हो रहा है।
एक्स-रे स्रोत पूरे ब्रह्मांड में बिखरे हुए हैं। तारों के गर्म बाहरी वायुमंडल एक्स-रे के विलक्षण स्रोत हैं, खासकर जब वे भड़कते हैं (जैसा कि हमारा सूर्य करता है)। एक्स-रे फ्लेयर्स अविश्वसनीय रूप से ऊर्जावान होते हैं और इसमें किसी स्टार की सतह और निचले वातावरण के आसपास चुंबकीय गतिविधि के सुराग होते हैं। उन flares में निहित ऊर्जा भी खगोलविदों को स्टार की विकासवादी गतिविधि के बारे में कुछ बताती है। युवा सितारे भी एक्स-रे के उत्सर्जक में व्यस्त हैं क्योंकि वे अपने शुरुआती चरणों में अधिक सक्रिय हैं।
जब तारे मरते हैं, विशेष रूप से सबसे भारी होते हैं, तो वे सुपरनोवा के रूप में फट जाते हैं। उन भयावह घटनाओं से भारी मात्रा में एक्स-रे विकिरण निकलते हैं, जो विस्फोट के दौरान बनने वाले भारी तत्वों का सुराग देते हैं। यह प्रक्रिया सोने और यूरेनियम जैसे तत्वों का निर्माण करती है। सबसे बड़े तारे न्यूट्रॉन तारे (जो एक्स-रे भी बंद कर देते हैं) और ब्लैक होल बन सकते हैं।
ब्लैक होल क्षेत्रों से उत्सर्जित एक्स-रे स्वयं विलक्षणताओं से नहीं आते हैं। इसके बजाय, ब्लैक होल के विकिरण द्वारा एकत्रित की गई सामग्री एक "अभिवृद्धि डिस्क" बनाती है जो ब्लैक होल में सामग्री को धीरे-धीरे फैलाती है। जैसा कि यह घूमता है, चुंबकीय क्षेत्र बनाए जाते हैं, जो सामग्री को गर्म करते हैं। कभी-कभी, सामग्री एक जेट के रूप में बच जाती है जो चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा फ़नल की जाती है। ब्लैक होल जेट भी भारी मात्रा में एक्स-रे उत्सर्जित करते हैं, जैसा कि आकाशगंगाओं के केंद्रों पर सुपरमैसिव ब्लैक होल करते हैं।
गैलेक्सी समूहों में अक्सर अपने व्यक्तिगत आकाशगंगाओं में और उसके आसपास गैस के बादल छाए रहते हैं। यदि वे पर्याप्त गर्म हो जाते हैं, तो वे बादल एक्स-रे का उत्सर्जन कर सकते हैं। खगोलविद उन क्षेत्रों में बेहतर ढंग से गुच्छों में गैस के वितरण के साथ-साथ बादलों को गर्म करने वाली घटनाओं को समझते हैं।
ब्रह्मांड के एक्स-रे अवलोकन और एक्स-रे डेटा की व्याख्या में खगोल विज्ञान की अपेक्षाकृत युवा शाखा शामिल है। चूंकि एक्स-रे पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा बड़े पैमाने पर अवशोषित होते हैं, इसलिए यह तब तक नहीं था जब तक वैज्ञानिक ध्वनि वाले रॉकेट नहीं भेज सकते और वायुमंडल में उच्च स्तर के उपकरण-युक्त गुब्बारे जिन्हें वे एक्स-रे के विस्तृत माप "उज्ज्वल" बना सकते हैं वस्तुओं। पहला रॉकेट 1949 में द्वितीय विश्व युद्ध के अंत में जर्मनी से पकड़े गए वी -2 रॉकेट पर चढ़ा। इसने सूर्य से एक्स-रे का पता लगाया।
लंबी अवधि में एक्स-रे वस्तुओं का अध्ययन करने का सबसे अच्छा तरीका अंतरिक्ष उपग्रहों का उपयोग करना है। इन उपकरणों को पृथ्वी के वायुमंडल के प्रभावों से लड़ने की जरूरत नहीं है और गुब्बारे और रॉकेट की तुलना में अधिक समय तक अपने लक्ष्य पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। एक्स-रे खगोल विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले डिटेक्टर एक्स-रे फोटॉनों की संख्या की गणना करके एक्स-रे उत्सर्जन की ऊर्जा को मापने के लिए कॉन्फ़िगर किए गए हैं। इससे खगोलविदों को वस्तु या घटना द्वारा उत्सर्जित होने वाली ऊर्जा की मात्रा का अंदाजा होता है। पहले स्वतंत्र-परिक्रमा के बाद से कम से कम चार दर्जन एक्स-रे वेधशालाएं अंतरिक्ष में भेजी गई थीं, जिन्हें आइंस्टीन ऑब्जर्वेटरी कहा जाता था। इसे 1978 में लॉन्च किया गया था।
सबसे प्रसिद्ध एक्स-रे वेधशालाओं में रॉन्टजेन सैटेलाइट (ROSAT, 1990 में लॉन्च और 1999 में डिकमीशन किया गया) हैं, EXOSAT (यूरोपीय अंतरिक्ष द्वारा लॉन्च किया गया) 1983 में एजेंसी, 1986 में decommissioned), नासा के रॉसी एक्स-रे टाइमिंग एक्सप्लोरर, यूरोपीय एक्सएमएम-न्यूटन, जापानी सुजाकु उपग्रह और चंद्र एक्स-रे वेधशाला। चंद्रा, के लिए नाम भारतीय खगोल वैज्ञानिक सुब्रह्मण्यन चंद्रशेखर, 1999 में लॉन्च किया गया था और एक्स-रे ब्रह्मांड के उच्च-रिज़ॉल्यूशन दृश्य देना जारी रखता है।
एक्स-रे दूरबीनों की अगली पीढ़ी में NuSTAR शामिल है (2012 में लॉन्च और अभी भी ऑपरेटिंग), एस्ट्रोसैट (एक भारतीय द्वारा लॉन्च) अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन), इटैलियन एजाइल उपग्रह (जो एस्ट्रो-रिवलटोर गामा विज्ञापन इमेजिनी लेगरो के लिए खड़ा है) में लॉन्च किया गया 2007. अन्य लोग योजना में हैं जो निकट-पृथ्वी कक्षा से एक्स-रे ब्रह्मांड पर खगोल विज्ञान का नज़रिया जारी रखेंगे।