天文学者が50年来のガンマ・カシオペア座のX線ミステリーを解明

天文学者は、明るい恒星であるガンマ・カシオペア座から放出される異常なX線の源を、同星から物質を吸い上げている隠れた白色矮星の伴星であると特定した。宇宙ミッション「XRISM」による高解像度データは、この放射が、見えない星に落下する際に過熱した物質から生じていることを裏付けた。この発見により、1970年代から科学者たちを悩ませてきた謎が解決された。

カシオペア座のW字型の中で肉眼でも見える恒星ガンマ・カシオペア座は、何十年もの間、天文学者たちを困惑させてきた。1866年にイタリアの天文学者アンジェロ・セッキがその特異な明るい水素輝線に初めて注目して以来、この星は「Be型星」という分類を定義する一助となった。これらの高温の青白い星は、回転する円盤状に物質を放出し、明るさの変動を引き起こす。1970年代には、1億5000万度のプラズマから発生する強力なX線がこの謎を深めた。これは単独の星としては予想をはるかに超える高温だったからだ。欧州宇宙機関(ESA)のXMM-Newton、NASAのチャンドラ、eROSITAといった観測施設は、Be型星の中に約20個の同様のガンマ・カシオペア型システムを特定してきた。ベルギー・リエージュ大学のヤエル・ナゼ氏は、XRISMのリゾルブ分光器を用いた研究を主導した。観測の結果、この高温プラズマが目に見えない白色矮星の伴星の軌道と同期して動いていることが明らかになり、X線の発生源が降着(アクレション)であることが裏付けられた。ナゼ氏は次のように述べた。「数十年にわたり、多くの研究グループがガンマ・カシオペア座の謎を解こうと激しく取り組んできました。そして今、XRISMの高精度な観測のおかげで、ついにそれを成し遂げました」。さらに同氏は「XMM-Newtonを用いたこれまでの研究がXRISMへの道を切り拓き、多くの理論を排除して、最後まで残った2つの競合理論のうちどちらが正しいかを証明することができました。ついにこの謎を解く直接的な証拠が得られたことは、非常に満足です!」と付け加えた。今回の発見は、磁気ディスクの相互作用と伴星による降着という主要な論争に終止符を打つものだ。また、連星の進化、特に巨大なBe型星とのそのような組み合わせが予想よりもまれである理由について、新たな疑問を投げかけている。ESAの高エネルギー天体物理学リサーチフェローであるアリス・ボルゲーゼ氏は「長年にわたり、この謎が少しずつ解き明かされていく様子を見るのは信じられない思いです。XMM-Newtonがその基礎の多くを築き……そして今、次世代の高度な装置を備えたXRISMが我々をゴールラインへ導いてくれました」と指摘した。ESAのXRISMプロジェクト科学者であるマッテオ・グアイナッツィ氏は、この成果の背後にある国際的な協力関係を強調した。

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