Des astronomes ont identifié la source des rayons X inhabituels émanant de l'étoile brillante gamma-Cas comme étant une naine blanche compagnon cachée qui siphonne sa matière. Les données à haute résolution de la mission spatiale XRISM ont confirmé que ces émissions proviennent de la matière qui chauffe en tombant sur l'étoile invisible. Cette découverte met fin à une énigme qui intriguait les scientifiques depuis les années 1970.
L'étoile gamma-Cas, visible à l'œil nu dans la constellation de Cassiopée en forme de W, intrigue les astronomes depuis des décennies. Notée pour la première fois en 1866 par l'astronome italien Angelo Secchi pour sa raie d'émission d'hydrogène inhabituellement brillante, elle a aidé à définir la classe des étoiles Be. Ces étoiles chaudes, bleu-blanc, éjectent de la matière dans des disques en rotation qui provoquent des variations de luminosité. Dans les années 1970, de forts rayons X provenant d'un plasma à 150 millions de degrés sont venus ajouter à l'énigme, une température bien plus élevée que ce à quoi on pourrait s'attendre pour une telle étoile seule. Des observatoires comme XMM-Newton de l'ESA, Chandra de la NASA et eROSITA ont identifié environ deux douzaines de systèmes similaires au type gamma-Cas parmi les étoiles Be. Yaël Nazé, de l'Université de Liège, en Belgique, a dirigé l'étude en utilisant le spectromètre Resolve de XRISM. Les observations ont révélé que le plasma chaud se déplace en synchronisation avec l'orbite d'une naine blanche compagnon invisible, confirmant ainsi l'accrétion comme source des rayons X. Nazé a déclaré : « Il y a eu un effort intense pour résoudre le mystère de gamma-Cas de la part de nombreux groupes de recherche pendant de nombreuses décennies. Et maintenant, grâce aux observations de haute précision de XRISM, nous y sommes enfin parvenus. » Elle a ajouté : « Les travaux précédents utilisant XMM-Newton ont vraiment ouvert la voie à XRISM, nous permettant d'éliminer de nombreuses théories et de prouver laquelle des deux dernières théories concurrentes était la bonne. C'est extrêmement satisfaisant d'avoir enfin une preuve directe pour résoudre ce mystère ! » Cette découverte résout un débat clé entre les interactions de disques magnétiques et l'accrétion par un compagnon. Elle soulève également de nouvelles questions sur l'évolution des étoiles binaires, notamment pourquoi de tels appariements avec des étoiles Be massives sont plus rares que prévu. Alice Borghese, chercheuse boursière de l'ESA en astrophysique des hautes énergies, a noté : « C'est incroyable de voir comment ce mystère s'est lentement dévoilé au fil des années. XMM-Newton a fait une grande partie du travail préparatoire... Et maintenant, avec la nouvelle génération d'instruments avancés, XRISM nous a permis de franchir la ligne d'arrivée. » Matteo Guainazzi, responsable scientifique du projet XRISM à l'ESA, a souligné la collaboration internationale derrière ce résultat.