Спустя 50 лет ученые разгадали тайну аномального излучения гигантской звезды

Астрономы наконец объяснили природу мощного рентгеновского излучения звезды Gamma Cassiopeiae, за которой наблюдали более 50 лет. Как показали новые данные, источник излучения — не сама звезда, а скрытый белый карлик, вытягивающий из нее вещество. Результаты получены с помощью космической миссии XRISM. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics (A&A).

Gamma Cassiopeiae находится примерно в 550 световых годах от Земли и является яркой звездой типа Be — массивным горячим объектом примерно в 15 раз тяжелее Солнца. Еще в 1970-х годах орбитальные телескопы зафиксировали от нее необычно сильное рентгеновское излучение — в десятки раз выше ожидаемого. Анализ показал, что оно исходит от плазмы с температурой до 150 миллионов кельвинов, однако источник этого нагрева долго оставался неизвестным.

Существовало несколько гипотез: от магнитных процессов на поверхности звезды до наличия скрытого компаньона — нейтронной звезды или белого карлика. Новые наблюдения позволили впервые напрямую проверить эти предположения.

С помощью XRISM ученые провели серию наблюдений в 2024–2025 годах и обнаружили, что рентгеновское излучение меняется с периодом около 203 дней. Это совпадает с орбитальным движением компактного объекта, а не самой звезды. Кроме того, спектральные данные показали, что горячая плазма движется именно вместе с этим невидимым спутником.

Как объясняют исследователи, белый карлик гравитационно «перетягивает» вещество с более крупной звезды. Газ направляется вдоль магнитных линий и падает на его поверхность, разогреваясь до экстремальных температур и испуская рентгеновское излучение.

Это открытие подтверждает существование редкого типа двойных систем — пары из Be-звезды и белого карлика, существование которых ранее предсказывали теоретически. По мнению ученых, такие системы формируются в результате эволюции двойных звезд, когда одна из них теряет массу и превращается в компактный остаток, а вторая, наоборот, набирает вещество и становится более массивной.

Теперь, когда природа γ Кассиопеи установлена, исследователи рассчитывают использовать ее как модель для изучения других подобных объектов и уточнения теорий эволюции двойных звездных систем.