半世紀にわたる頭悩ませの末、天文学者たちはついに明るい星ガンマ・カシオペアから発せられる異常なX線の発生源を特定した。犯人は？　より大きな隣の星からこっそりと物質を吸い上げていた、目に見えない伴星だ。要するに、宇宙版のピザの最後の一切れをこっそり取る奴ってわけだ。

X線撮像分光ミッション（XRISM）からの新しい高解像度データにより、X線が近くの白色矮星の軌道と結びついていることが明らかになった。この動きを追跡することで、ベルギー・リエージュ大学のヤエル・ナゼ率いる研究者たちは、放射の真の起源を確認した。「ガンマ・カシオペアの謎を解くための熱心な努力が、多くの研究グループによって何十年も続けられてきました」とナゼは言う。「そして今、XRISMの高精度観測のおかげで、ついにそれを成し遂げました」

おなじみのW字型の星座カシオペアの中心点を形成し、ヨーロッパ全域で肉眼で見ることができるガンマ・カシオペアは、1866年以来トラブルメーカーだった。その年、イタリアの天文学者アンジェロ・セッキは、その光が太陽に見られる暗い水素線ではなく、明るい水素線を持っていることに気づいた。これにより、高温の青白色の星で特徴的な輝線を持つ「Be星」という新しいカテゴリーが作られた。最終的に科学者たちは、その輝線は高速で回転する星から放出された物質の回転円盤から来ており、時間とともに成長したり消えたりすることを突き止めた。

1970年代、ガンマ・カシオペアは約1億5000万度に達するプラズマから異常に強いX線を放射していることが判明した。これは予想よりもはるかに高温で明るい。ESAのXMM-ニュートン、NASAのチャンドラ、ドイツのeROSITAなどの先進的な観測所を使用して、天文学者は約20の類似したシステムを特定した。長年、2つの理論が争っていた。星とその円盤の間の磁気的相互作用か、隠れた伴星への物質の降着か。XRISMの分光器Resolveが議論に決着をつけ、高温プラズマが見えない伴星の軌道と同期して動くことを示した。これにより、白色矮星が物質を引き寄せ、加熱されてX線を生成していることが確認された。

「XMM-ニュートンを使った以前の研究がXRISMへの道を本当に切り開いてくれました」とナゼは言う。「長年の謎を解く直接的な証拠を得られて、非常に満足しています！」ガンマ・カシオペアシステムをBe星と降着白色矮星のペアとして特定することで、X線の問題は解決したが、これらの連星系がどのように形成されるかについて新たな疑問が生じた。科学者たちはかつて、そのようなペアは一般的だと考えていたが、最近の研究では、それらはそれほど頻繁ではなく、より大質量のBe星と関連していることが示唆されている。「ガンマ・カシオペアの真の性質がわかった今、このクラスの恒星系に特化したモデルを作成できます」とナゼは付け加える。

「この謎が長年にわたってゆっくりと解き明かされていくのを見るのは信じられないことです」とESA研究フェローのアリス・ボルゲーゼは言う。「XMM-ニュートンは基礎作業の多くを行いました…そして今、次世代の先進的な機器により、XRISMが私たちをゴールラインに導いてくれました。」ESAのXRISMプロジェクト科学者であるマッテオ・グアイナッツィは、日本、欧州、米国のチーム間の強力な協力関係に言及している。欧州宇宙機関提供。