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由 [[ 卫星 ]] 发现的X射线源有一半以上是在银河系内，其余的则是活动 [[ 星系 ]] 的核心或星系团中的高温气体。银河系内的X射线源大部分都与不同形式的坍缩恒星有关：膨胀到星际空间的 [[ 超新星]]<ref>[http://www.ufo-1.cn/article/201908/7307.html 什么是超新星？超新星的爆炸过程又是怎样的呢？]，外星探索，2019-8-22</ref>遗迹， [[ 白矮星 ]] ，更重要的是包含 [[ 中子星 ]] 的双星系统。

像射电脉冲星<ref>[https://www.bilibili.com/video/av7219805 射电脉冲星（radio pulsar）]，哔哩哔哩 ，2016-11-23</ref>一样，X射线脉冲星的中子星也在快速自转，并有很强的 [[ 磁场 ]] ，磁轴相对于自转轴有偏斜。来自 [[ 伴星 ]] 的气体并不会直接落向中子星，而是被离心力拖曳而作缓慢的“螺旋线”运动，于是气体就会形成一个薄薄的 [[ 吸积盘 ]] 。

在磁场能量开始超过气体转动能的地方，吸积盘被破坏，盘中 [[ 物质 ]] 被提出来，沿磁力线落向中子星的 [[ 磁极 ]] 。X射线是由气体对中子星的固体外壳的撞击而产生的。联想到 [[ 水力发电 ]] 的原理，就容易理解引力场如何能把自己的能量转变成辐射。水从足够高处落下时会把势能转变成动能，于是以很高的速度撞击涡轮机叶片，把自己的动能转变成转动机械能， [[ 机械能 ]] 又通过磁感应最后转变成 [[ 电能 ]] 和辐射。

整个过程的原动力是 [[ 地球 ]] 的引力场，类似的过程也在中子星的表面发生。当然，引力场越强，下落一段给定距离时引力能转变为辐射的效率就越高。一只10克的球由高处落到地面，只释放很少一点热和红外辐射。如果它是落到白矮星表面，则释放的 [[ 引力能 ]] 将会大得多，它将发出可见光和紫外辐射 。 中子星表面的引力更强，自由下落速度达到10万公里/秒，10克气体撞击中子星表面时以X射线辐射形式释放的能量相当于扔在[[广岛]]的[[原子弹]]。在X射线脉冲星内，每秒钟有1亿吨气体落到中子星的磁极上，磁极区的直径约为1公里，被加热到1亿度的高温，发射的X射线光度比[[太阳]]在所有波段的总[[光度]]大1万倍。脉冲现象当然也和射电脉冲一样是由于中子星自转对辐射束的调制 。

1971年初，乌呼鲁探测到半人马座X──3。这是一个变化的X射线源，平均光度比太阳在所有波段的辐射还要强1万倍。此外，半人马座X──3的辐射还有周期为484秒的规则脉冲，这样短的周期表明，它像射电脉冲星一样是一颗快速转动的中子星。但是，它又与射电脉冲星不同，其辐射每隔2087天会停止将近12小时，这意味着这个源是一个掩食 [[ 双星系统 ]] 的成员，每当它转到那颗大的伴星背后，辐射就被遮挡。一个崭新而富有成果的 [[ 天文学 ]] 分支由此开始，这就是双星X射线源的研究。