高能天体物理学（high-energy astrophysics）是研究发生在宇宙天体上的高能现象和高能过程的学科，1是理论天体物理学的一个分支学科。这里的高能现象或高能过程一般是指下述两种情形：①所涉及的能量同物体的静止质量相对应的能量来比，不是一个可忽略的小量；②有高能粒子 或高能光子参与的现象或过程。随着类星体、脉冲星、宇宙X射线源、宇宙γ射线源等的相继发现，空间技术和基本粒子探测技术在天文观测中的广泛应用，以及高能物理学对天体物理学的不断渗透，对宇宙中高能现象和高能过程的研究便日益活跃起来2。20世纪60年代人造地球卫星被送上太空以后，对宇宙天体的辐射过程的研究从可见光、射电扩展到X射线、γ射线等高能电磁辐射波段。在高能辐射波段，电磁辐射的波长短到接近或小于一个原子的大小，此时的辐射可像粒子一样深入到物质深层而不再具有光波的反射、折射等波动特性，从而又被称为高能光子。公式 E=hν=hc/λ 描述了这种电磁辐射的波粒二象性，适用于整个电磁波谱上光子的能量E、波长λ和频率ν之间的关系。如一个波长为4,000埃（1埃=0.1纳米）的蓝光光子的能量为3.1电子伏；一个波长为1埃的X射线光子能量则为12.4千电子伏；而一个波长小于原子核大小（十万分之一埃）的高能γ射线光子，能量可高于1.24千兆电子伏。因此，这里所说的“高能”，首先是指单个光子的能量高，其次是指辐射的总能量比一般恒星、星系的辐射要大的多，如活动星系核、宇宙γ射线暴等1。

高能天体物理和高能物理学、粒子物理和宇宙学有着十分密切的联系 ，它们相互渗透，相互促进。例如，①1958年范曼和格尔曼提出的普适弱相互作用理论容许有 (ēve)型荷电轻子弱流的自耦合过程。隆捷科沃和丘宏义等人研究了这种自耦合过程在天体物理学上的应用，发现它们对晚期恒星的演化有重要的作用。这一结果不仅促进了恒星演化理论的深入发展，而且使人们坚信在自然界确实存在这种过程。不久前，这种自耦合过程在实验室里果然得到证实。②按照经典理论，一切粒子只能落入黑洞之中，而不可能从黑洞内射到外面去。但是，从量子效应的观点来看，黑洞却可能成为可以发射粒子的天体。量子论和引力论的这一发展反过来又为研究强引力场中的基本粒子过程开辟了广阔的领域。③粒子物理学的研究成果帮助人们认识到，中子星的内部可能有各种超子和π介子，这是天体物理学的一个进展 。高能天体物理学从研究微观粒子的物理规律出发，研究发生在浩瀚宇宙中的宏观尺度上的种种物理现象，是联系微观世界和宇观世界的最好方法。21世纪的前30年，高能天体物理研究的重点是：极端条件下的物理，恒星黑洞天体的证认，短时标宇宙γ射线暴，极高能宇宙线的起源，高能γ射线源，高能中微子源，暗物质和暗能量等 。

最主要一点是为了了解宇宙的奥秘，从而能加深我们对所处环境的认知。

探索太空的秘密是人类一直以来梦想，自人类诞生以来，对太空奥秘的探索就从没有停止脚步。数千年来人们从对地球的认知，逐步转到对数十亿光年外星球的探索。对于人类来说，宇宙就是一个谜。即使了解的太少，但又忍不住想去探索。跟宇宙比起来，人类的历史如同一颗尘埃。但是放大这一颗砂砾，却也会发现许多的意义。

1. 避免宇宙中小行星的伤害。现代科学界普遍认为，恐龙的灭绝是因为行星的碰撞而造成的。如果有一天我们不想走恐龙的路，我们需要保护自己避免受到大颗小行星撞击的威胁。所以探索太空也是为了保护我们自身不受到伤害。

2. 利用太空造福人类。许多的太空探索带来的一些“衍生品”使我们受益。例如在医疗方面有很多应用，比如在关注航天员在太空飞行后对地球重力的适应情况，研制出提高人心肺功能的设备。这项技术在医院被用于急救，人的心肺复苏时促进血液流向大脑，将心脏骤停患者送到医院后的存活率提高至50%。

3. 满足人类探寻奥秘的欲望。这才是最主要的一点，宇宙的奥秘真的是太多太多了。只有了解宇宙的奥秘我们才发觉人类自身的秘密，从而更好的生活在这浩大的宇宙之中。外太空探索还激发了全人类的科学精神,一个缺乏探险精神，不能面向长远和未来的民族是没有前途的。

或许有一天当你仰望星空时也会发现，宇宙才是人类未来的归宿。