Ученые раскрыли 50-летнюю тайну аномального рентгеновского излучения звезды Гамма Кассиопеи

Массивные светила редко пребывают в одиночестве, чаще всего объединяясь в пары, где гравитационное взаимодействие и обмен веществом коренным образом меняют их жизненный путь. Именно такие процессы лежат в основе формирования Be-звезд — быстровращающихся объектов, окруженных газовыми дисками. Эти структуры подпитываются выбросами звездной материи, а их наличие выдают специфические эмиссионные линии в спектре, давшие название всему классу.

Одним из наиболее интригующих примеров является Гамма Кассиопеи (γ Cassiopeiae), чье аномально мощное рентгеновское излучение десятилетиями оставалось загадкой для науки. Благодаря миссии XRISM и прибору Resolve астрофизикам удалось обнаружить виновника этой активности — скрытого белого карлика. Данное открытие подтвердило существование предсказанного ранее типа двойных систем, где экстремальное поведение звезд обусловлено их тесным соседством.

Иллюстрация: ESA

γ Cassiopeiae вошла в историю как первая идентифицированная Be-звезда. Еще в 1976 году она привлекла внимание ученых рентгеновским потоком, в 40 раз превышающим теоретические нормы, плазмой, разогретой до 100 миллионов градусов, и резкими пульсациями. Последующие исследования выявили около двадцати подобных объектов, которые теперь классифицируются как аналоги γ Cas.

Данные, полученные в ходе 203-дневного цикла наблюдений, продемонстрировали, что раскаленная плазма движется не к Be-звезде, а в направлении ее компактного спутника. Это стало первым прямым доказательством того, что источником высокоэнергетического излучения является белый карлик. Анализ скоростей подтвердил наличие у него мощного магнитного поля, которое направляет потоки вещества к магнитным полюсам, провоцируя возникновение экстремального рентгеновского свечения.

Исследование окончательно закрепило за γ Cassiopeiae и схожими с ней объектами статус двойных систем типа «Be-звезда + белый карлик». Хотя такие пары описывались теоретически, их обнаружение долгое время оставалось сложной задачей. Примечательно, что выявленные системы состоят преимущественно из массивных звезд, тогда как согласно расчетам, во Вселенной должно быть гораздо больше аналогичных пар с менее массивными компонентами.

«Это расхождение указывает на необходимость фундаментального пересмотра моделей эволюции двойных систем, особенно в части механизмов передачи массы между звездами. Наши выводы созвучны с результатами ряда последних работ и открывают перспективные горизонты для исследований в будущем», — отмечает Яэль Назе из Льежского университета.

Глубокое понимание процессов в таких звездных дуэтах имеет принципиальное значение для гравитационно-волновой астрономии, поскольку именно массивные двойные системы становятся источниками мощных гравитационных всплесков на завершающих этапах своей эволюции.

Источник: iXBT