После полувека загадок учёные наконец объяснили природу необычайно сильного рентгеновского излучения яркой звезды Gamma Cassiopeiae (γ Кассиопеи). Оказалось, что источник излучения — не сама звезда, а скрытый белый карлик, который активно «перетягивает» на себя вещество из своей массивной соседки.

Результаты исследования, выполненного с помощью японско-европейской космической обсерватории XRISM, опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics (A&A).

Загадка, длившаяся полвека

Gamma Cassiopeiae расположена примерно в 550 световых годах от Земли. Это массивная горячая звезда типа Be массой около 15 солнечных. Ещё в 1970-х годах орбитальные телескопы обнаружили от неё рентгеновское излучение в десятки раз мощнее, чем ожидалось для звёзд такого класса. Температура излучающей плазмы достигала фантастических 150 миллионов кельвинов — это в десять раз горячее, чем в центре Солнца. Однако источник такого экстремального нагрева оставался неизвестным.

Существовали разные гипотезы: магнитная активность на поверхности звезды, столкновения звёздного ветра или наличие скрытого компаньона — нейтронной звезды либо белого карлика.

Решающие наблюдения XRISM

В 2024–2025 годах обсерватория XRISM провела серию точных наблюдений. Учёные обнаружили, что рентгеновское излучение меняется с периодом около 203 дней. Этот период полностью совпадает с орбитальным движением невидимого компактного объекта, а не самой звезды. Спектральные данные также подтвердили, что горячая плазма движется вместе с этим спутником.

Теперь картина стала ясной: белый карлик в этой двойной системе гравитационно притягивает вещество с Be-звезды. Газ течёт вдоль магнитных линий и с огромной скоростью падает на поверхность белого карлика, разогреваясь до экстремальных температур и генерируя мощное рентгеновское излучение.

Новый тип двойных систем

Открытие подтверждает существование редкого класса двойных звёздных систем — пар Be-звезда + белый карлик. Ранее такие системы существовали только в теоретических моделях. Они образуются в результате эволюции двойных звёзд: одна из них сбрасывает оболочку и превращается в белый карлик, а вторая, наоборот, набирает массу и становится более яркой и массивной звездой типа Be.

Вкратце

Спустя более 50 лет после обнаружения аномального рентгеновского излучения звезды Gamma Cassiopeiae астрономы с помощью миссии XRISM установили его истинный источник. Им оказался скрытый белый карлик, который аккрецирует вещество с массивной Be-звезды, разогревая падающий газ до 150 миллионов кельвинов. Излучение меняется с периодом 203 дня, что соответствует орбите компактного объекта. Открытие подтверждает существование редкого типа двойных систем и даёт новую модель для изучения эволюции звёзд. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.