Después de medio siglo rascándose la cabeza, los astrónomos finalmente han identificado la fuente de los inusuales rayos X provenientes de la brillante estrella gamma-Cas. ¿El culpable? Una estrella compañera invisible que ha estado aspirando sigilosamente material de su vecina más grande. Básicamente, es el equivalente cósmico de alguien que se roba la última rebanada de pizza.

Nuevos datos de alta resolución de la Misión de Imágenes y Espectroscopía de Rayos X (XRISM) revelaron que los rayos X están vinculados a la órbita de una cercana estrella enana blanca. Al rastrear este movimiento, los investigadores liderados por Yaël Nazé de la Universidad de Lieja, Bélgica, confirmaron el verdadero origen de las emisiones. "Ha habido un esfuerzo intenso para resolver el misterio de gamma-Cas en muchos grupos de investigación durante muchas décadas", dice Nazé. "Y ahora, gracias a las observaciones de alta precisión de XRISM, finalmente lo hemos logrado".

Gamma-Cas, que forma el punto central de la familiar constelación en forma de W Casiopea y puede verse a simple vista en toda Europa, ha sido un problemático desde 1866. Ese año, el astrónomo italiano Angelo Secchi notó que su luz tenía una línea de hidrógeno brillante en lugar de la oscura que se ve en el Sol. Esto llevó a la creación de una nueva categoría: estrellas 'Be', para estrellas calientes, azul-blancas con líneas de emisión distintivas. Con el tiempo, los científicos descubrieron que esas emisiones provienen de un disco giratorio de material expulsado por la estrella que rota rápidamente, que crece y se desvanece con el tiempo.

En la década de 1970, se descubrió que gamma-Cas emitía rayos X inusualmente fuertes provenientes de plasma que alcanzaba unos 150 millones de grados, mucho más caliente y brillante de lo esperado. Usando observatorios avanzados como XMM-Newton de la ESA, Chandra de la NASA y eROSITA de Alemania, los astrónomos identificaron alrededor de dos docenas de sistemas similares. Durante años, dos teorías se enfrentaron: interacciones magnéticas entre la estrella y su disco, o material cayendo sobre una compañera oculta. El espectrómetro Resolve de XRISM resolvió el debate, mostrando que el plasma caliente se mueve al compás de la órbita de la compañera invisible. Eso confirma que la enana blanca está atrayendo materia y generando rayos X a medida que se calienta.

"El trabajo previo usando XMM-Newton realmente allanó el camino para XRISM", dice Nazé. "¡Es extremadamente satisfactorio tener evidencia directa para resolver este misterio por fin!" Identificar los sistemas gamma-Cas como pares de estrellas Be y enanas blancas en acreción responde la pregunta de los rayos X pero plantea nuevas interrogantes sobre cómo se forman estos sistemas binarios. Los científicos alguna vez pensaron que tales pares eran comunes, pero hallazgos recientes sugieren que son menos frecuentes y más a menudo asociados con estrellas Be masivas. "Ahora que conocemos la verdadera naturaleza de gamma-Cas, podemos crear modelos específicamente para esta clase de sistemas estelares", añade Nazé.

"Es increíble ver cómo este misterio se ha ido desarrollando lentamente a lo largo de los años", dice Alice Borghese, investigadora de la ESA. "XMM-Newton hizo gran parte del trabajo preliminar... y ahora, con la próxima generación de instrumentación avanzada, XRISM nos ha llevado a la meta". Matteo Guainazzi, científico del proyecto XRISM de la ESA, destaca la fuerte colaboración entre los equipos japonés, europeo y estadounidense. Material proporcionado por la Agencia Espacial Europea.