肉眼可見仙后座的 γ Kas 星。幾十年來，它一直困擾著天文學家。它產生的 X 射線比科學家預期的普通大質量恆星更強烈、更熱。使用日本 XRISM 太空望遠鏡上的 Resolve 儀器進行的新觀測將這些氣體排放與繞恆星運行的白矮星聯繫起來。這項發現也證實了一種長期預測但從未明確定義的二進制數字系統。由列日大學研究人員領導的這項發現已發表在 天文學和天文物理學。
是什麼讓伽瑪仙后座如此不尋常？
仙后座 γ 是第一顆被歸類為 Be 型恆星的恆星，由義大利天文學家 Angelo Secchi 於 1866 年發現。這些大質量恆星快速旋轉並定期將物質噴射太空。這種物質在恆星周圍形成一個圓盤。這可以透過其光譜中的特定屬性來檢測。
1976年，科學家意識到γ Cas發射的X射線比類似恆星強約四十倍。負責的等離子體溫度超過一億度並且變化迅速。在接下來的二十年裡，太空天文台發現了大約 20 顆具有類似行為的恆星。列日大學的天文學家現在被稱為“γ Cas 類似物”，他們在識別其中一半以上的天體中發揮了關鍵作用。
X 射線發射的競爭理論
「已經提出了幾種情景來解釋這種排放，」來自列日的天文學家 Yaël Nazé 解釋道。 「其中一個涉及 Be 星表面與其圓盤之間的局部磁耦合。其他人則認為 X 射線與一顆伴星有關。無論是一顆脫離其外層的恆星、一顆中子星還是一顆正在合併的白矮星。”
研究人員已經排除了恆星和中子星的可能性。這是因為觀察結果與理論預測不符。這就留下了兩種可能性：恆星或附近白矮星附近的磁性相互作用正在吸引物質。直到最近，還沒有明確的方法來區分它們。
XRISM 資料追蹤 X 射線的來源。
為了解開這個謎團，團隊使用 Resolve 進行觀測，Resolve 是一種基於 XRISM 的高精度微量熱計，正在改變高能量天文物理學。資料收集時間為2024年12月、2025年2月和2025年6月，涵蓋了該系統203天的完整軌道。
研究人員繼續說道：「光譜顯示，在三次觀測之間，高溫等離子體的速度特徵發生了變化。它遵循白矮星的軌道運動，而不是 Be 星的運動。」這種變化的測量具有很高的統計可靠性。事實上，這是第一個直接證據，表明與 X 射線相關的極熱等離子體與緻密伴星有關，而不是與 Be 星本身有關。 」
磁性白矮星的證據
這些測量還提供了對白矮星性質的深入了解。光譜特徵相當寬（約 200 km/s），這可以區分非磁性白矮星。在這種情況下，材料會透過快速旋轉的板內部向內落下。這會產生更廣泛的訊號。相反，結果表明一顆磁性白矮星的盤已被切斷，其磁場正在將傳入的物質發送到其兩極（見圖）。
新一類雙星已確認
這項發現表明，γ Cas和類似的恆星屬於Be+型白矮星雙星系統，該系統早已被預測但從未被明確觀測到。列日大學的研究人員也確定了該群體的兩個關鍵特徵。它們大多與大Be星伴生，約佔其中的10%。然而，理論模型預計會有更多的星群，並表明與較低質量的 Be 星有更強的聯繫。
「這種差異表明了雙星演化模型的修訂。對於組件之間的傳質效率來說尤其如此。這是與最近幾項獨立研究一致的結論。解決這個謎團將為未來幾年的研究開闢新的途徑。了解雙星系統的演化對於理解引力波等問題至關重要。因為它是一個在生命結束時釋放的巨大雙星系統，」Yaël Nazééé。
