Рентге́новская астроно́мия, раздел астрономии, посвящённый исследованиям космических объектов по их рентгеновскому излучению (с энергией фотонов от 0,1 до 100 кэВ), а также изучению механизмов данного излучения. Земная атмосфера не пропускает рентгеновское излучение, поэтому рентгеновская астрономия относится к области внеатмосферной астрономии.

Ярчайшим космическим рентгеновским источником на небе является Солнце (светимость горячей хромосферной и корональной плазмы в рентгеновском диапазоне при вспышках достигает 10¹⁹–10²⁰ Вт), что было установлено американскими астрономами в 1948 г. при ракетных запусках газоразрядных рентгеновских детекторов. Первый по яркости рентгеновский источник за пределами Солнечной системы (Скорпион X-1) с потоком излучения порядка 10^–10 Вт/м² был обнаружен в 1962 г. группой американских астрономов под руководством Б. Росси и Р. Джаккони. В 1970–1973 гг. первый специализированный спутник для исследований в рентгеновском диапазоне («Ухуру», США), проведя обзор всего неба с чувствительностью порядка 10^–14 Вт/м², обнаружил свыше 300 точечных галактических и внегалактических рентгеновских источников и диффузное рентгеновское излучение горячего газа в скоплениях галактик. Первый рентгеновский телескоп с разрешением несколько угловых секунд и чувствительностью 3 · 10^–17 Вт/м², рассчитанный на энергию фотонов 0,2–20 кэВ, функционировал на американском спутнике в 1978–1981 гг. (Р. Джаккони, Нобелевская премия по физике 2002).

Рентгеновское изображение скопления галактик Волос Вероники (Coma), полученное в диапазоне 0,4–2 кэВ космической обсерваторией «Спектр-РГ». Диффузное свечение исходит от межгалактического газа. Отдельные точечные источники – это преимущественно активные ядра далёких галактик. Слабое рентгеновское «облако» ниже и правее скопления принадлежит группе галактик, которая падает на скопление. Размер стороны рисунка соответствует 10 Мпк на расстоянии скопления от нас. Перевод: БРЭ.Рентгеновское изображение скопления галактик Волос Вероники (Coma), полученное в диапазоне 0,4–2 кэВ космической обсерваторией «Спектр-РГ». Диффузное свечение исходит от межгалактического газа. Отдельные точечные источники – это преимущественно активные ядра далёких галактик. Слабое рентгеновское «облако» ниже и правее скопления принадлежит группе галактик, которая падает на скопление. Размер стороны рисунка соответствует 10 Мпк на расстоянии скопления от нас. Перевод: БРЭ.Объектом исследования рентгеновской астрономии является горячее вещество Вселенной. Это газ, разогретый до температур 10⁷–10⁸ К при аккреции вещества в тесных двойных звёздах или в активных ядрах галактик, газ в скоплениях галактик, горячие атмосферы одиночных нейтронных звёзд. Механизм генерации рентгеновского излучения в этих источниках – тепловой. Источником нетеплового рентгеновского излучения (например, синхротронного излучения и обратного комптоновского рассеяния) могут быть радиопульсары, ударные волны в остатках вспышек сверхновых, релятивистские джеты из ядер активных галактик и квазаров, горячие короны аккреционных дисков в тесных двойных звёздах, Солнце во время вспышек и т. д. Особый интерес представляют рентгеновские пульсары – аккрецирующие нейтронные звёзды с сильным магнитным полем (10¹²–10¹³ Э) в двойных звёздных системах: в рентгеновских спектрах этих источников наблюдается линия поглощения, связанная с резонансным рассеянием фотонов в сильном магнитном поле на циклотронной частоте. Диагностику космической плазмы в рентгеновском диапазоне проводят также по флуоресцентным эмиссионным линиям ионов металлов (например, линии K_α нейтрального железа с энергией около 6,4 кэВ). Изучение профиля этих линий вблизи компактных релятивистских объектов даёт информацию о скорости движения аккрецирующего вещества и характеристиках (массе, моменте импульса) центрального объекта.

Космическая обсерватория «Чандра» в представлении художника.Космическая обсерватория «Чандра» в представлении художника.

Ныне на орбите работают рентгеновские обсерватории нескольких стран: «Чандра», «Свифт», NuSTAR (США), XMM-Newton, «Интеграл» (Европейское космическое агентство), MAXI (Япония), – рассчитанные на регистрацию фотонов с энергиями от 0,1 до 150 кэВ. Изображение миллиона рентгеновских источников и нашей Галактики в диапазоне энергий излучения 0,3–2,3 кэВ по данным первого года обзора всего неба, выполненного телескопом eROSITA на орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» (СРГ). Иллюстрация из статьи: Сюняев Р. А. [и др.]. Космическая обсерватория Спектр-РГ: её телескопы и первые научные результаты // Письма в Астрономический журнал. 2022. T. 48, № 5. С. 319.Изображение миллиона рентгеновских источников и нашей Галактики в диапазоне энергий излучения 0,3–2,3 кэВ по данным первого года обзора всего неба, выполненного телескопом eROSITA на орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» (СРГ). Иллюстрация из статьи: Сюняев Р. А. [и др.]. Космическая обсерватория Спектр-РГ: её телескопы и первые научные результаты // Письма в Астрономический журнал. 2022. T. 48, № 5. С. 319.В 2019 г. запущен рентгеновский спутник «Спектр-РГ» (Россия, Германия) с телескопами eROSITA и АРТ-ХС имени М. Н. Павлинского, основная задача которых – обзор всего неба в течение 4 лет с чувствительностью 10^–17 Вт/м² для задач космологии.