Depuis plus d'un siècle, l'étoile nommée Gamma-Cassiopeiae (ou "Gamma-Cas") perturbe les astronomes. Visible à l'œil nu dans l'hémisphère nord, cette étoile massive émet une puissante lumière et des rayons X qui ont longtemps résisté à toute explication.
Située à environ 550 années-lumière, Gamma-Cassiopeiae surpasse largement notre Soleil en taille et en luminosité. Dès le 19e siècle, sa signature d'hydrogène atypique a été remarquée, suivie dans les années 1970 par la détection d'émissions intenses de rayons X.
Représentation de l'étoile Gamma-Cassiopeiae alimentant un petit compagnon stellaire. Crédit: ESA, Y. Nazé
Pendant des décennies, les scientifiques ont exploré diverses pistes pour élucider ces émissions. Certaines hypothèses impliquaient des interactions magnétiques, tandis que d'autres postulaient l'existence d'un compagnon caché. L'avènement de télescopes spatiaux en rayons X, tels que XMM-Newton et Chandra, a permis d'identifier d'autres étoiles similaires, formant la catégorie des étoiles Be.
Grâce à la mission XRISM, une réponse a émergé. Ses observations de haute précision ont révélé la présence d'un compagnon compact, vraisemblablement une naine blanche, qui siphonne progressivement la matière de Gamma-Cassiopeiae. Cette trouvaille clôt un chapitre de spéculations et valide une théorie longtemps débattue dans la communauté astronomique.
Les naines blanches, résidus d'étoiles ayant épuisé leur combustible nucléaire, peuvent, en orbite proche, attirer et consumer le gaz d'étoiles massives. Ce processus génère les rayons X détectés, expliquant enfin pourquoi Gamma-Cassiopeiae brille si fortement dans cette gamme énergétique, comme l'a indirectement confirmé Yaël Nazé de l'Université de Liège.
Même si ces paires stellaires sont peu fréquentes, elles ouvrent de nouvelles voies pour comprendre l'évolution des systèmes binaires. Les chercheurs peuvent désormais affiner leurs modèles pour comprendre comment les étoiles interagissent et échangent de la matière au fil du temps.
Schéma illustrant le mécanisme par lequel un compagnon provoque les émissions de rayons X de Gamma-Cassiopeiae. Crédit: ESA, Y. Nazé