천문·천체물리
LHAASO J1849-0002, 약 2 PeV 감마선 방출의 렙톤-하드론 혼합 모델 해석 제시
LHAASO는 펄사풍성운(PWN) J1849-0001에서 약 2 PeV까지 이어지는 감마선 방출을 검출해 PeV 입자 가속의 강력한 증거를 제시했다. 연구진은 순수 렙톤 모델, 하드론 우세 모델, 혼합 렙토-하드론 모델 세 가지를 검토한 결과 앞의 두 모델은 다파장 스펙트럼에너지분포(SED) 전체, 특히 PeV 꼬리를 동시에 설명하지 못한다고 밝혔다. 렙톤 시나리오는 비현실적으로 높은 전자 차단 에너지를 요구하고, 하드론 모델은 최고에너지 방출을 과소예측한다는 것이다. 이에 연구진은 PWN 전자의 역콤프턴 방출과 탈출한 우주선(cosmic ray)이 인근 분자운과 상호작용하는 하드론 과정을 결합한 혼합 모델을 제안했으며, PeV 입자를 천체 주변에 붙잡아 두기 위해 은하 평균의 약 1% 수준으로 억제된 확산계수가 필요하다고 설명했다. 이 모델은 약 2 PeV 방출을 포함한 전체 SED를 재현하며, 복잡한 환경에 놓인 진화된 PWN이 은하계 PeV 가속체(PeVatron)로 작동할 수 있다는 해석을 뒷받침한다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)