Constraining the nature of the most extreme Galactic particle accelerator
Notice bibliographique
Résumé
Context. Microquasars have emerged as promising candidates to explain the cosmic-ray flux at petaelectronvolt energies. LHAASO observations revealed V4641 Sgr as the most extreme example so far. Its gamma-ray spectrum extends up to 800 TeV, which requires particles with multi-PeV energy. The TeV emission is highly extended, which challenges expectations given the reported low-inclination angle of the V4641 Sgr jets. Aims. We spatially and spectrally resolved the gamma-ray emission from V4641 Sgr and investigated the particle acceleration in the system. Methods. Using ≈100 h of H.E.S.S. data, we performed a spectro-morphological study of the gamma-ray emission around V4641 Sgr. We employed HI and dedicated CO observations of the region to infer the target material for cosmic-ray interactions. Results. We detected multi-TeV emission around V4641 Sgr with a high significance. The emission region is elongated, and its major and minor axes are 0.34° ±0.01 syst ±0.04 stat and 0.06° ±0.01 syst ±0.01 stat , respectively. We found a power-law spectrum with an index ≈1.8, and together with results from other gamma-ray instruments, this reveals a spectral energy distribution (SED) that peaks at energies of ≈100 TeV for the first time. We found indications (3 σ ) of a two-component morphology, with indistinguishable spectral properties. The position of V4641 Sgr is inconsistent with the best-fit position of the single-component model and with the dip between the two components. We found no significant evidence of an energy-dependent morphology. No dense gas was found at any distance towards V4641 Sgr, which places an upper limit of n gas ≲ 0.2 cm −3 within the gamma-ray emission region. Conclusions. The peak of the SED at ≈100 TeV identifies V4641 Sgr as a candidate cosmic-ray accelerator beyond the so-called knee. The absence of dense target gas places stringent energetic constraints on hadronic interpretations, however. The H.E.S.S. measurement requires an unusually hard (≈1.5) spectral index for the protons. A leptonic scenario faces fewer obstacles if the particle transport is fast enough to avoid losses and to reproduce the observed energy-independent morphology. The absence of bright X-ray emission across the gamma-ray emission region requires a magnetic field strength ≲3 μG, however. Our findings favour a leptonic origin of the gamma-ray emission. This conclusion does not exclude hadron acceleration in the V4641 Sgr system.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».