Husk, at du bruger elektromagnetiske bølger, når du lytter til radio, ser tv eller laver mad i en mikrobølgeovn. Radiobølger, tv-bølger og mikrobølger er alle typer elektromagnetiske bølger. De adskiller sig kun fra hinanden ved bølgelængden. Bølgerne i det elektromagnetiske spektrum varierer i størrelse fra meget lange radiobølger på størrelse med bygninger til meget korte gammastråler, der er mindre end størrelsen af atomkernen i et atom. Det elektromagnetiske spektrum omfatter også røntgenstråler.
Da lysets bølgelængder aftager, stiger de i energi. Røntgenstråler har mindre bølgelængder og derfor højere energi. Vi taler normalt om røntgenstråler ud fra deres energi snarere end ud fra deres bølgelængde. Det skyldes til dels, at røntgenstråler har meget små bølgelængder!
Røntgenstråler blev først opdaget i 1895 af Wilhelm Conrad Roentgen, en tysk videnskabsmand, der fandt dem helt tilfældigt.
Han tog et røntgenfotografi af sin kones hånd, som tydeligt viste hendes vielsesring og hendes knogler. Fotografiet elektrificerede den brede offentlighed og vakte stor videnskabelig interesse for den nye form for stråling. Roentgen kaldte den “X” for at angive, at der var tale om en ukendt type stråling.
Jordatmosfæren er tyk nok til, at stort set ingen røntgenstråler kan trænge igennem fra det ydre rum hele vejen til jordens overflade. Det er godt for os, men også dårligt for astronomien – vi er nødt til at anbringe røntgenteleskoper og detektorer på satellitter! Vi kan ikke lave røntgenastronomi fra jorden.
Hvordan kan vi “se” ved hjælp af røntgenlys?
Hvordan ville det være at se røntgenstråler? Tja, vi ville ikke kunne se gennem folks tøj, uanset hvad reklamerne for røntgenbriller fortæller os! Hvis vi kunne se røntgenstråler, kunne vi se ting, der enten afgiver røntgenstråler eller stopper deres transmission. Vores øjne ville være som den røntgenfilm, der bruges på hospitaler og hos tandlæger. Røntgenfilm “ser” røntgenstråler, som dem, der går gennem huden. Den ser også skygger efterladt af ting, som røntgenstrålerne ikke kan passere igennem (f.eks. knogler eller metal).
Når du bliver røntgenfotograferet på et hospital, bliver der lagt røntgenfølsom film på den ene side af din krop, og der bliver skudt røntgenstråler gennem dig. Hos en tandlæge lægges filmen inde i din mund, på den ene side af dine tænder, og røntgenstrålerne bliver skudt gennem din kæbe, ligesom på dette billede. Det gør slet ikke ondt – du kan ikke mærke røntgenstråler.
Da dine knogler og tænder er tætte og absorberer mere røntgenstråler end din hud, bliver der silhuetter af dine knogler eller tænder tilbage på røntgenfilmen, mens din hud virker gennemsigtig. Metal absorberer endnu mere røntgenstråler – kan du se fyldningen i billedet af tanden
Når solen skinner på os i en bestemt vinkel, projiceres vores skygge på jorden. På samme måde, når røntgenlys skinner på os, går det gennem vores hud, men tillader skygger af vores knogler at blive projiceret på og optaget af film.
Dette er et røntgenbillede af en 1-årig pige. Kan du se skyggen af det, hun har slugt?
Røntgenbillede af en 1-årig, der viser en nål, som hun har slugt
Vi bruger satellitter med røntgendetektorer på dem til at lave røntgenastronomi. I astronomi er ting, der afgiver røntgenstråler (som sorte huller), som tandlægens røntgenmaskine, og detektoren på satellitten er som røntgenfilmen.
Hvad viser røntgenlys os?
Mange ting i rummet afgiver røntgenstråler, blandt dem er sorte huller, neutronstjerner, binære stjernesystemer, supernova-rester, stjerner, Solen og endda nogle kometer!
Jorden lyser i mange slags lys, herunder det energirige røntgenbånd. Faktisk lyser Jorden ikke selv – kun polarlys, der produceres højt oppe i Jordens atmosfære. Disse aurora er forårsaget af ladede partikler fra solen.
Røntgenbillede af Jorden (Kilde: Polar, PIXIE, NASA)
Til venstre ses det første billede af Jorden i røntgenstråler, som blev taget i marts 1996 med Polar-satellitten i kredsløb. Området med den kraftigste røntgenemission er rødt. De energiske ladede partikler fra Solen, som forårsager nordlys, giver også elektroner i Jordens magnetosfære energi. Disse elektroner bevæger sig langs Jordens magnetfelt og rammer til sidst Jordens ionosfære, hvilket forårsager røntgenemission. Disse røntgenstråler er ikke farlige, fordi de absorberes af de lavere dele af Jordens atmosfære.
Mange ting i det dybe rum udsender røntgenstråler. Mange stjerner befinder sig i binære stjernesystemer – hvilket betyder, at to stjerner kredser om hinanden. Når den ene af disse stjerner er et sort hul eller en neutronstjerne, bliver der trukket materiale fra den normale stjerne. Dette materiale spiralerer ind i det sorte hul eller neutronstjernen og varmes op til meget høje temperaturer. Når noget bliver opvarmet til over en million grader, vil det afgive røntgenstråler
Lær mere om røntgenstråler!