根據《ライヴドア・IT経済》報導,天文學界長期以來困擾的「異常X射線」謎題,終於在2026年3月29日由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)與NASA、ESA合作的X射線分光攝像衛星「XRISM(クリズム)」成功解開。研究團隊發現,北極星附近著名星座「卡西奧佩亞座」中央的γ星(Gamma Cassiopeiae),其強烈X射線的來源,竟來自其伴星——一顆「白矮星」。
卡西奧佩亞座是北半球夜空中極具辨識度的星座,其形狀如英文字母「W」,而中央的γ星是該星座最亮的星之一。γ星是一顆「B型輝線星(Be星)」,其質量約為太陽的16倍,並以高速自轉,周圍環繞著由氣體構成的碟狀結構。然而自1970年代起,天文學家發現該星釋放出的X射線強度遠超一般大質量恆星的40倍,且溫度高達一億五千萬度,這讓科學界困惑了半個世紀。
白矮星與Be星的「連星」結構,是這次研究的關鍵。根據2000年研究發現,γ星與另一顆不可見的伴星組成軌道周期為203天的連星系統,但伴星的真正身份始終成謎。學界曾提出兩種假設:一是Be星自身的磁場與氣體結構互動產生X射線;二則是伴星吸收Be星物質時產生高能現象。直到本次XRISM衛星的高精度觀測,才終於取得決定性證據。
突破性的證據來自XRISM上搭載的X射線光譜儀「Resolve」。研究團隊根據連星的軌道週期進行觀測,發現X射線光譜中「鐵」的譜線出現了週期性的「紅移」與「藍移」,這正是因伴星與地球的相對運動所產生的「多普勒效應」。進一步分析顯示,這些譜線的變化與Be星本身的運動無關,而與伴星的軌道運動一致,證明X射線的產生地點位於伴星周圍,而非Be星自身。
根據光譜分析與理論模型,研究團隊確認這顆伴星是一顆「白矮星」,即太陽大小的恆星燃盡後剩餘的高密度殘骸。Be星周圍的氣體碟在強磁場作用下,被白矮星吸收,產生衝擊波與高溫電漿,進而釋放出強烈X射線。這種「Be星-白矮星連星系統」雖然理論上應普遍存在,但實際觀測卻極為稀少。研究團隊認為,此次發現將有助於修正現有恆星演化模型,並促進對大質量恆星與白矮星交互作用的理解。
「這項發現是我們理解大質量連星系統演化的重要一步。」研究團隊領導人Yaël Nazé表示。日本宇宙航空研究開發機構也指出,XRISM衛星的高解析X射線光譜技術,為天文學家揭開了長期以來的謎題。
📰 本文資料來源 • JAXA/ISAS - X線分光撮像衛星「XRISM」、カシオペア座Wの真ん中の星の正体をついに解明する! • ESA - XRISM solves famous star’s 50-year mystery • Nazé et al. - Orbital motion detected in γ Cas Fe K emission lines (Astronomy & Astrophysics)






編輯觀點
這項發現不僅解決了天文學界長期的爭議,也為未來研究大質量恆星與白矮星的交互作用提供了新視野。XRISM的高解析能力,預示著未來天文觀測將更精準、深入。