揭仙后座神秘X射線起源

仙后座是秋冬季節最容易觀察到的星座之一。自二十世紀七十年代以來，恆星“仙后座γ”一直困擾着天體物理學家，因為對於其體量而言，它發出的X射線能量異常之高。關於其X射線的起源一直是未解之謎。一項發表在《天文學與天體物理學》期刊上的研究成果稱，X射線是由仙后座γ的盤物質被一顆白矮星吞噬而產生的，這顆白矮星正圍繞仙后座γ運行。

天文學家指出，仙后座γ位於仙后座中心，距離地球約五百五十光年，在北半球高緯度地區肉眼可見它是有史以來第一顆被識別的“Be型”恆星。這些快速旋轉的大質量恆星會規律性地拋射物質，在其周圍形成一個盤。但即使在“Be型”恆星中，仙后座γ也獨具特殊性。

研究成果指出，它發出的X射線光度比同等質量的恆星高出約四十倍。它還被一個溫度超過一億攝氏度的等離子體盤所環繞，該盤會隨時間消長，導致恆星的亮度在數十年時間尺度上產生變化。其他與仙后座γ具有相同特性的天體，即所謂的“仙后座γ類似體”，也在宇宙其他地方被發現。

比利時列日大學的天文學家表示，此前已經提出了幾種假說來解釋這些異常的X射線發射。“其中一個假說涉及Be星表面與其盤之間的局部磁重聯。其他假說則認為X射線與伴星有關，伴星可能是一顆被剝離了外層的恆星、一顆中子星，或是一顆吸積物質的白矮星。”天文學家說。

比利時天文學家及其同事利用日本的X射線成像和光譜任務(XRISM)太空望遠鏡，確定了這些高能輻射的來源。XRISM搭載的高解析度X射線微量熱儀光譜儀能夠探測到X射線光子撞擊時產生的微小溫度變化，從而揭示X射線來源處的成分、運動和物理狀態信息。

研究團隊在二○二四年十二月、二○二五年二月和六月進行了三次觀測。“光譜顯示，高溫等離子體的特徵信號在這三次觀測之間速度發生了變化，其變化遵循的是白矮星的軌道運動，而非Be星的軌道運動。事實上，這是首個直接證據，證明產生X射線的超高溫等離子體與這顆緻密伴星有關，而非與Be星本身有關。”比利時天文學家表示。

研究結果還表明，這顆白矮星存在磁場，該磁場將吸積物質導向其兩極，並在那裡發射X射線。研究證實，被稱為“仙后座γ類似體”的天體群實際上是Be星與白矮星組成的雙星系統。

“既然我們已了解仙后座γ的真實本質，我們就可以專門針對這類恆星系統建立模型，並相應地更新我們對雙星演化的理解。理解雙星系統的演化對於理解引力波等現象至關重要，因為正是大質量雙星系統在生命末期發射出引力波。”天文學家說。

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