بعد نصف قرن من حك الرؤوس، تمكن علماء الفلك أخيرًا من تحديد مصدر الأشعة السينية غير العادية المنبعثة من النجم الساطع جاما-كاس. الجاني؟ نجم رفيق غير مرئي كان يلتهم المواد من جاره الأكبر بشكل خفي. باختصار، هذا هو المعادل الكوني لشخص يسرق آخر قطعة بيتزا.
كشفت بيانات جديدة عالية الدقة من مهمة التصوير والتحليل الطيفي للأشعة السينية (XRISM) أن الأشعة السينية مرتبطة بمدار نجم قزم أبيض قريب. من خلال تتبع هذه الحركة، أكد الباحثون بقيادة يائيل نازي من جامعة لياج في بلجيكا الأصل الحقيقي للانبعاثات. تقول نازي: "كان هناك جهد مكثف لحل لغز جاما-كاس عبر العديد من المجموعات البحثية لعقود عديدة. والآن، بفضل الملاحظات عالية الدقة لـ XRISM، تمكنا أخيرًا من ذلك."
جاما-كاس، الذي يشكل النقطة المركزية لكوكبة ذات الكرسي على شكل حرف W ويمكن رؤيته بالعين المجردة في جميع أنحاء أوروبا، كان مصدر إزعاج منذ عام 1866. في ذلك الوقت، لاحظ عالم الفلك الإيطالي أنجيلو سيكي أن ضوءه يحتوي على خط هيدروجين ساطع بدلاً من الخط المظلم الذي يُرى في الشمس. أدى هذا إلى إنشاء فئة جديدة: نجوم 'Be'، للنجوم الساخنة الزرقاء-البيضاء ذات خطوط الانبعاث المميزة. في النهاية، اكتشف العلماء أن تلك الانبعاثات تأتي من قرص دوار من المواد التي يقذفها النجم سريع الدوران، والذي ينمو ويتلاشى بمرور الوقت.
في السبعينيات، وُجد أن جاما-كاس يصدر أشعة سينية قوية بشكل غير عادي من بلازما تصل درجة حرارتها إلى حوالي 150 مليون درجة - أكثر حرارة وسطوعًا من المتوقع. باستخدام مراصد متقدمة مثل XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، وChandra التابع لناسا، وeROSITA الألماني، حدد علماء الفلك حوالي عشرين نظامًا مشابهًا. لسنوات، تنافست نظريتان: التفاعلات المغناطيسية بين النجم وقرصه، أو سقوط المواد على رفيق مخفي. حسم مقياس الطيف Resolve الخاص بـ XRISM الجدل، حيث أظهر أن البلازما الساخنة تتحرك بالتزامن مع مدار الرفيق غير المرئي. وهذا يؤكد أن القزم الأبيض يسحب المادة ويولد الأشعة السينية أثناء تسخينها.
تقول نازي: "العمل السابق باستخدام XMM-Newton مهد الطريق حقًا لـ XRISM. إنه لمن المُرضي للغاية أن نحصل على دليل مباشر لحل هذا اللغز أخيرًا!" تحديد أنظمة جاما-كاس كأزواج من نجوم Be وأقزام بيضاء متراكمة يجيب على سؤال الأشعة السينية لكنه يثير أسئلة جديدة حول كيفية تشكل هذه الأنظمة الثنائية. اعتقد العلماء ذات يوم أن مثل هذه الأزواج شائعة، لكن النتائج الحديثة تشير إلى أنها أقل تواترًا وغالبًا ما ترتبط بنجوم Be الضخمة. يضيف نازي: "الآن بعد أن عرفنا الطبيعة الحقيقية لجاما-كاس، يمكننا إنشاء نماذج خاصة بهذه الفئة من الأنظمة النجمية."
تقول أليس بورغيزي، زميلة أبحاث في وكالة الفضاء الأوروبية: "من المذهل رؤية كيف انكشف هذا اللغز ببطء على مر السنين. لقد قام XMM-Newton بالكثير من العمل التمهيدي... والآن مع الجيل التالي من الأجهزة المتطورة، أوصلنا XRISM إلى خط النهاية." يلاحظ ماتيو غوينازي، عالم مشروع XRISM في وكالة الفضاء الأوروبية، التعاون القوي بين الفرق اليابانية والأوروبية والأمريكية. المواد مقدمة من وكالة الفضاء الأوروبية.