Астрономы установили причину аномального рентгеновского излучения, исходящего от яркой звезды гамма Кассиопеи. Источником высокоэнергетических всплесков оказался невидимый ранее спутник – белый карлик, который активно поглощает вещество своего массивного соседа. Работа завершает научную дискуссию, продолжавшуюся более 50 лет.
Новые данные высокого разрешения, полученные в ходе миссии рентгеновского телескопа XRISM, показали, что излучение связано с орбитальным движением компактного объекта. Группе исследователей под руководством Яэль Назе из Льежского университета в Бельгии удалось подтвердить происхождение сигналов, отследив траекторию движения горячей плазмы. Ранее ученые разных стран десятилетиями предлагали конкурирующие теории, и только точность современных инструментов позволила получить прямые доказательства в пользу одной из них.
Гамма Кассиопеи видна невооруженным глазом и занимает центральное место в созвездии Кассиопеи, имеющем форму буквы W. Звезда привлекла внимание исследователей еще в 1866 году, когда итальянский астроном Анджело Секки обнаружил в ее спектре яркие линии водорода вместо привычных темных. На основе этого наблюдения был выделен особый класс Be-звезд – горячих голубых гигантов с характерными эмиссионными линиями. Впоследствии было установлено, что такое свечение порождается вращающимся газовым диском, который звезда сбрасывает в пространство из-за высокой скорости собственного вращения.
В 1970-х годах выяснилось, что гамма Кассиопеи генерирует мощные рентгеновские лучи, соответствующие температуре плазмы около 150 миллионов градусов. Это существенно превышало показатели, ожидаемые от звезд такого класса. Для объяснения феномена рассматривались две основные версии: магнитное взаимодействие светила с его газовым окружением или падение материи диска на скрытый компактный спутник.
Спектрометр Resolve на борту XRISM позволил окончательно подтвердить гипотезу аккреции. Данные показали, что горячая плазма перемещается синхронно с орбитой белого карлика. Это доказывает, что рентгеновское излучение возникает, когда вещество соседа падает на плотный звездный остаток и нагревается до экстремальных значений. Идентификация системы как пары массивной Be-звезды и белого карлика дает новые сведения об эволюции двойных звезд. Результаты исследования позволяют скорректировать теоретические модели того, как формируются подобные системы и как именно происходит обмен массой между объектами на поздних стадиях их существования.
