Астрономы разгадали 50-летнюю тайну одной из самых известных звезд неба
1866 году итальянский астроном Анджело Секки обнаружил, что спектр гамма Кассиопеи ведет себя необычно: водородная линия в нем оказалась яркой, хотя у таких звезд, как Солнце, обычно выглядит темной. Именно эта особенность позже привела к выделению целого класса Be-звезд — горячих массивных звезд, окруженных диском выброшенного вещества.
Источник: ESA, Y. Naze. Художественное изображение массивной звезды gamma-Cas и ее небольшого, но плотного спутника - белого карлика.
МОСКВА, 26 марта. /Новости науки/. Международная группа астрономов выяснила природу необычного рентгеновского излучения звезды гамма Кассиопеи, которое оставалось загадкой более полувека. Оказалось, что источник этого излучения — невидимый белый карлик, который перетягивает на себя вещество от яркой звезды-компаньона и при этом разогревает его до экстремальных температур, сообщает Европейское космическое агентство.
«На протяжении многих десятилетий многие научные группы прилагали огромные усилия, чтобы разгадать тайну гамма Кассиопеи. И теперь благодаря высокоточным наблюдениям XRISM нам наконец это удалось», — приводятся в сообщении слова руководителя исследования Яэль Назе из Льежского университета в Бельгии.
Гамма Кассиопеи — одна из хорошо заметных невооруженным глазом звезд северного неба. Она находится в созвездии Кассиопеи, образующем характерную фигуру в виде буквы W, и давно привлекает внимание астрономов.
Странности этой звезды заметили еще в XIX веке. В 1866 году итальянский астроном Анджело Секки обнаружил, что спектр гамма Кассиопеи ведет себя необычно: водородная линия в нем оказалась яркой, хотя у таких звезд, как Солнце, обычно выглядит темной. Именно эта особенность позже привела к выделению целого класса Be-звезд — горячих массивных звезд, окруженных диском выброшенного вещества.
Со временем стало понятно, что гамма Кассиопеи вращается очень быстро и периодически выбрасывает часть вещества, формируя вокруг себя диск. Позднее наблюдения показали, что звезда, вероятно, входит в двойную систему с маломассивным спутником, который напрямую увидеть не удавалось. Астрономы предполагали, что это может быть белый карлик — очень плотный компактный объект размером примерно с Землю, но с массой, сопоставимой с солнечной.
Новая загадка возникла уже в 1970-х годах, когда выяснилось, что гамма Кассиопеи испускает необычно мощное рентгеновское излучение. Дальнейшие наблюдения показали, что оно связано с плазмой, разогретой примерно до 150 млн градусов, а яркость этого излучения оказалась примерно в 40 раз выше, чем можно было бы ожидать от такой звезды.
С тех пор астрономы спорили между двумя основными объяснениями. Согласно одной версии, рентгеновское излучение возникало из-за взаимодействия магнитных полей самой звезды и окружающего ее диска. Согласно другой — источником был белый карлик, который захватывает вещество из диска звезды и при его падении испускает рентгеновские лучи.
Окончательно решить спор помогла рентгеновская миссия XRISM, оснащенная спектрометром высокого разрешения Resolve. Во время специальной программы наблюдений ученые установили, что сигналы горячей плазмы движутся синхронно с орбитальным движением невидимого спутника.
Это и стало прямым доказательством того, что рентгеновское излучение связано именно с белым карликом. Иными словами, компактный спутник действительно «питается» веществом гамма Кассиопеи, а в процессе этого захвата возникает сильное рентгеновское свечение.
«Предыдущая работа с XMM-Newton во многом подготовила путь для XRISM, позволив исключить множество гипотез и доказать, какая из двух оставшихся теорий была верной. Очень приятно наконец получить прямые доказательства и закрыть эту загадку», — отметила Назе.
По словам ученых, это открытие важно не только само по себе. Теперь становится понятнее, что объекты типа гамма Кассиопеи представляют собой системы, где Be-звезда соседствует с белым карликом, который аккрецирует вещество. Это поможет пересмотреть модели формирования и эволюции подобных двойных систем.
Исследователи также отмечают, что такие пары, как считалось раньше, должны были быть особенно распространены среди менее массивных звезд, но новые данные показывают, что на практике они чаще встречаются у массивных Be-звезд.
Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
«На протяжении многих десятилетий многие научные группы прилагали огромные усилия, чтобы разгадать тайну гамма Кассиопеи. И теперь благодаря высокоточным наблюдениям XRISM нам наконец это удалось», — приводятся в сообщении слова руководителя исследования Яэль Назе из Льежского университета в Бельгии.
Гамма Кассиопеи — одна из хорошо заметных невооруженным глазом звезд северного неба. Она находится в созвездии Кассиопеи, образующем характерную фигуру в виде буквы W, и давно привлекает внимание астрономов.
Странности этой звезды заметили еще в XIX веке. В 1866 году итальянский астроном Анджело Секки обнаружил, что спектр гамма Кассиопеи ведет себя необычно: водородная линия в нем оказалась яркой, хотя у таких звезд, как Солнце, обычно выглядит темной. Именно эта особенность позже привела к выделению целого класса Be-звезд — горячих массивных звезд, окруженных диском выброшенного вещества.
Со временем стало понятно, что гамма Кассиопеи вращается очень быстро и периодически выбрасывает часть вещества, формируя вокруг себя диск. Позднее наблюдения показали, что звезда, вероятно, входит в двойную систему с маломассивным спутником, который напрямую увидеть не удавалось. Астрономы предполагали, что это может быть белый карлик — очень плотный компактный объект размером примерно с Землю, но с массой, сопоставимой с солнечной.
Новая загадка возникла уже в 1970-х годах, когда выяснилось, что гамма Кассиопеи испускает необычно мощное рентгеновское излучение. Дальнейшие наблюдения показали, что оно связано с плазмой, разогретой примерно до 150 млн градусов, а яркость этого излучения оказалась примерно в 40 раз выше, чем можно было бы ожидать от такой звезды.
С тех пор астрономы спорили между двумя основными объяснениями. Согласно одной версии, рентгеновское излучение возникало из-за взаимодействия магнитных полей самой звезды и окружающего ее диска. Согласно другой — источником был белый карлик, который захватывает вещество из диска звезды и при его падении испускает рентгеновские лучи.
Окончательно решить спор помогла рентгеновская миссия XRISM, оснащенная спектрометром высокого разрешения Resolve. Во время специальной программы наблюдений ученые установили, что сигналы горячей плазмы движутся синхронно с орбитальным движением невидимого спутника.
Это и стало прямым доказательством того, что рентгеновское излучение связано именно с белым карликом. Иными словами, компактный спутник действительно «питается» веществом гамма Кассиопеи, а в процессе этого захвата возникает сильное рентгеновское свечение.
«Предыдущая работа с XMM-Newton во многом подготовила путь для XRISM, позволив исключить множество гипотез и доказать, какая из двух оставшихся теорий была верной. Очень приятно наконец получить прямые доказательства и закрыть эту загадку», — отметила Назе.
По словам ученых, это открытие важно не только само по себе. Теперь становится понятнее, что объекты типа гамма Кассиопеи представляют собой системы, где Be-звезда соседствует с белым карликом, который аккрецирует вещество. Это поможет пересмотреть модели формирования и эволюции подобных двойных систем.
Исследователи также отмечают, что такие пары, как считалось раньше, должны были быть особенно распространены среди менее массивных звезд, но новые данные показывают, что на практике они чаще встречаются у массивных Be-звезд.
Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
