천문·천체물리
XMM-뉴턴, PeVatron 마이크로퀘이사 V4641 Sgr에서 파섹 규모 X선 제트 최초 포착
최근 0.8 PeV에 이르는 감마선 방출이 검출되며 우리 은하 최강의 PeV 우주선 가속체(PeVatron) 중 하나로 확인된 마이크로퀘이사 V4641 Sgr를, 연구팀이 정적(quiescent) 단계에서 XMM-뉴턴(XMM-Newton)으로 X선 관측했다. 그 결과 전파 제트축과 정렬된 남북 방향의 확장 X선 방출이 발견되어, 수십 파섹에 걸친 X선 제트 구조가 처음으로 드러났다. 중심 쌍성에서 약 20 pc 떨어진 북쪽·남쪽 매듭 구조(n1, s1)는 감마선 방출 영역과 공간적으로 일치하며, 광자지수 Γ_X = 1.9 ± 0.1(통계) ± 0.5(계통), 2~10 keV 대역 에너지 플럭스 약 (2~4)×10⁻¹³ erg cm⁻² s⁻¹로 비열적 기원, 즉 가속된 전자의 싱크로트론 복사로 보인다. X선과 감마선의 형태적 일치는 감마선의 렙톤 기원 시나리오를 뒷받침하지만, X선 방출 영역이 감마선 영역보다 더 좁아 하드론 시나리오도 배제할 수 없으며, X선-감마선 모델링에서 3~5 μG의 약한 자기장 세기를 얻었다. 연구팀은 이 X선 매듭이 제트 종단·(재)집속 영역이나 SS 433/W50의 외부 제트 매듭과 유사한 하류 구조 같은 입자 가속 현장일 가능성을 제시하며, 제트를 따라 나타나는 확장 X선 방출이 그동안 간과된 PeVatron 마이크로퀘이사의 핵심 징표일 수 있다고 전망했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)