50年来，天文学家一直困惑地观测着一颗巨星发出的强而不稳定的X射线辐射。如今，终于有足够详细的观测证实了长期以来的怀疑：仙后座γ星（γ">50年来，天文学家一直困惑地观测着一颗巨星发出的强而不稳定的X射线辐射。如今，终于有足够详细的观测证实了长期以来的怀疑：仙后座γ星（γ">50年来，天文学家一直困惑地观测着一颗巨星发出的强而不稳定的X射线辐射。如今，终于有足够详细的观测证实了长期以来的怀疑：仙后座γ星（γ Cas）的X射线辐射并非来自这颗大质量蓝星本身，而是源于一颗微小的不可见白矮星——它从更大的伴星吸积物质，物质下落过程中被加热至极端温度。
比利时列日大学天体物理学家Yaël Nazé指出：“数十年来，多个研究团队持续努力解开γ Cas的谜团。现在，得益于X射线成像与光谱任务（XRISM）的高精度观测，我们终于取得突破。”γ Cas系统由多颗恒星构成，轨道关系复杂，距离地球约550光年，位于仙后座“W”形结构的中峰区域。
系统中最大最亮的天体是一颗蓝白色Be型星，质量约为太阳的15倍，也是1866年人类发现的首颗Be型星。它本是该光谱型的典型代表，但近几十年却出现令人困惑的行为：地球大气干扰导致无法直接观测恒星X射线，直到20世纪70年代轨道天文台发射后，天文学家才发现γ Cas发出的异常高能X射线特征。
该辐射亮度是同类型恒星预期值的40倍，进一步分析表明其来自被加热至1.5亿开尔文的等离子体。此前，加热机制存在两种竞争理论：一种认为是Be星表面与星周盘的局部磁重联所致；另一种则推测X射线与伴星相关，可能是剥离外层的恒星、中子星或吸积白矮星。
寻找大质量恒星的微小伴星极为困难，γ Cas尤其棘手——它体积庞大、温度极高、亮度突出，不仅肉眼可见，更是仙后座的关键标识恒星。而白矮星体积仅约地球大小、不可见，若其轨道距离近到辐射看似源自Be星，则更难被分辨。
这一任务需要能追踪高能辐射轨道周期的X射线望远镜，联合日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）、欧洲空间局（ESA）和美国国家航空航天局（NASA）的XRISM恰好满足需求。研究人员分别于2024年12月、2025年2月和6月用该卫星观测γ Cas，数据显示其X射线特征遵循约203天的轨道周期。
Nazé解释：“光谱分析显示，高温等离子体的特征速度在三次观测间发生变化，且变化规律遵循白矮星而非Be星的轨道运动，这种偏移的统计可靠性极高。这是首次直接证据，证明产生X射线的超热等离子体与致密伴星相关，而非Be星本身。”
X射线光的进一步分析表明，罪魁祸首是一颗带有磁场的白矮星。当两颗恒星沿轨道运动时，致密白矮星的引力会从蓬松的Be伴星吸积物质，这些物质沿白矮星的磁场线被引导至两极，下落至其大气表面时被加热，从而产生高能X射线辐射。
这一发现令人振奋，因为它证实了长期预测的Be-白矮星双星系统。乍看之下，这对组合看似“怪异”：质量约15倍太阳的Be星寿命仅约1000万年（太阳已存在约46亿年），似乎较为年轻；而其伴星（白矮星）起源却更古老——白矮星是质量不超过8倍太阳的恒星死亡后，抛散大部分物质留下的超致密核心，这类恒星的演化寿命可达数十亿年。
不过，科学家长期推测，Be-白矮星对可能来自曾更平衡的双星系统演化：若初始双星由两颗质量相近的恒星组成（其中一颗略大），较大的恒星会先演化至生命末期，膨胀至较小伴星能通过引力吸积其部分物质的程度；最终，较小的恒星因吸积物质成长为Be星，而较大恒星的残骸则坍缩为质量不超过1.4倍太阳的白矮星。
此前虽有此类双星系统的线索，但作为典型Be星的γ Cas首次明确证实了这一演化路径，为解读其他Be星的类似X射线信号提供了关键工具。Nazé表示：“理解两颗恒星间的相互作用机制是核心。现在明确γ Cas的真实本质后，我们能为这类恒星系统建立专门模型，进而更新对双星演化的认知。”
该研究成果已发表于国际天文期刊《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）。