Ученые разгадали тайну аномального излучения гигантской звезды через 50 лет

Астрономы наконец раскрыли тайну мощного рентгеновского излучения звезды Gamma Cassiopeiae, наблюдения за которой ведутся более полувека. Новые данные показали, что источник этого излучения — не сама звезда, а скрытый белый карлик, который вытягивает вещество из Gamma Cassiopeiae.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics (A&A) и получены в ходе космической миссии XRISM.

Gamma Cassiopeiae расположена примерно в 550 световых годах от Земли и является яркой звездой типа Be, массой около 15 солнечных масс. В 1970-х годах орбитальные телескопы зафиксировали от нее необычно сильное рентгеновское излучение, которое в десятки раз превышало ожидаемые значения. Анализ показал, что это излучение исходит от плазмы, температура которой достигает 150 миллионов кельвинов, но источник этого нагрева оставался загадкой.

Существовало несколько теорий, включая магнитные процессы на поверхности звезды и наличие скрытого компаньона, такого как нейтронная звезда или белый карлик. Новые наблюдения позволили впервые подтвердить эти гипотезы.

С помощью XRISM ученые провели серию наблюдений в 2024–2025 годах и обнаружили, что рентгеновское излучение изменяется с периодом примерно 203 дня. Этот период совпадает с орбитальным движением компактного объекта, а не самой звезды. Анализ спектров показал, что горячая плазма движется вместе с этим невидимым спутником.

По словам исследователей, белый карлик гравитационно «перетягивает» вещество из более крупной звезды. Газ направляется вдоль магнитных линий и падает на поверхность белого карлика, разогреваясь до экстремальных температур и излучая рентгеновские лучи.

Это открытие подтверждает существование редкого типа двойных систем, в которых присутствует Be-звезда и белый карлик, что ранее было предсказано теоретически. Ученые полагают, что такие системы формируются в результате эволюции двойных звезд, когда одна из них теряет массу и становится компактным остатком, в то время как другая звезда накапливает вещество и становится более массивной.

Теперь, когда природа Gamma Cassiopeiae раскрыта, исследователи планируют использовать ее как модель для изучения других аналогичных объектов и для уточнения теорий эволюции двойных звездных систем.