Astronomijos bendruomenėje pagaliau išspręsta viena seniausių kosminių mįslių. Tyrėjų komanda iš Lježo universiteto paskelbė radusi įrodymų, paaiškinančių neįprastą žvaigždės Gamma Cassiopeiae elgesį, kuris mokslininkus glumino dar nuo XIX amžiaus. Paaiškėjo, kad už keistus šios žvaigždės signalus atsakinga nematoma palydovė – baltoji nykštukė.
Ši žvaigždė yra Kasiopėjos žvaigždyne, kurį Šiaurės pusrutulyje galima atpažinti pagal ryškią W formą. Nors ji matoma plika akimi, jos skleidžiama spinduliuotė ilgą laiką neatitiko įprastų tokio tipo žvaigždžių savybių.
Paslaptis prasidėjo dar 1866 metais
Pirmuosius keistus Gamma Cassiopeiae požymius 1866 metais pastebėjo italų astronomas Angelo Secchi. Jis atkreipė dėmesį, kad žvaigždės spektre vandenilio linijos buvo ne tamsios, kaip įprasta tokio tipo žvaigždėse, o ryškiai švytinčios.
Vėliau paaiškėjo, kad tokie signalai susiję su aplink žvaigždę besisukančiu medžiagos disku, susidariusiu iš žvaigždės išmestų dujų.
Tačiau tikrasis galvosūkis atsirado XX amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, kai mokslininkai nustatė, kad Gamma Cassiopeiae skleidžia neįprastai stiprius rentgeno spindulius. Jie rodė, kad žvaigždės aplinkoje yra itin karšta – maždaug 150 milijonų laipsnių Celsijaus – plazma, kuri spinduliuoja net 40 kartų intensyviau, nei tikėtasi.
Dvi teorijos varžėsi dešimtmečius
Ilgą laiką astronomai diskutavo dėl dviejų galimų paaiškinimų. Viena teorija teigė, kad rentgeno spinduliuotę sukelia stiprūs magnetiniai laukai, sąveikaujantys su žvaigždės medžiagos disku.
Kita hipotezė numatė, kad šalia pagrindinės žvaigždės gali būti nematoma baltoji nykštukė, kuri traukia ir kaupia iš Gamma Cassiopeiae išmetamą medžiagą.
Galutinį atsakymą pateikė XRISM kosminis teleskopas, paleistas 2023 metais. Jo didelės skiriamosios gebos rentgeno spektrometras leido itin tiksliai išmatuoti rentgeno spindulių energiją.
Lemiamas įrodymas iš kosmoso
XRISM duomenys parodė, kad rentgeno spinduliuotė juda pagal baltosios nykštukės orbitą, o ne pagal pačios Gamma Cassiopeiae judėjimą. Tai tapo tiesioginiu įrodymu, kad žvaigždę lydi nematoma palydovė.
Baltoji nykštukė „renka“ medžiagą iš aplink didesnę žvaigždę besisukančio dujų disko. Kai ši medžiaga krenta ant kompaktiškos žvaigždės paviršiaus, susidaro itin karšta plazma, kuri ir skleidžia neįprastus rentgeno spindulius.
Naujos tyrimų kryptys
Tyrimo vadovė Yaël Nazé iš Lježo universiteto pabrėžė, kad šios paslapties įminimas yra svarbus astronomijos pasiekimas.
Pasak jos, daugelis mokslininkų dešimtmečius bandė paaiškinti šį reiškinį, todėl tiesioginiai įrodymai buvo ilgai lauktas proveržis. Šis atradimas taip pat gali padėti geriau suprasti dviejų žvaigždžių sistemų evoliuciją ir reiškinius, susijusius su gravitacinėmis bangomis.
Nors Gamma Cassiopeiae paslaptis pagaliau įminta, tyrėjai pabrėžia, kad ši sistema dar gali atskleisti daug naujų dalykų apie sudėtingus procesus, vykstančius Visatoje.
