블랙홀 후보 MAXI J1834-021의 2023년 다중 피크 폭발, '실패한 폭발'로 분류
은하계 내 블랙홀 후보 천체 MAXI J1834-021은 2023년 2월 5일 발견 이후 약 10개월간 '희미한(faint)' 폭발 활동을 보였으며, 연구팀은 2023년 3월 7일부터 10월 4일까지의 NICER 관측 자료로 시간·스펙트럼 특성 변화를 분석했다. 폭발 양상과 준주기 진동(QPO)의 성질은 1차 폭발 이후 재증광이 일어났음을 시사하며, 1차 폭발 구간에서는 저주파 QPO가 고주파에서 저주파로 단조롭게 변화하는 모습이 관측됐다. 현상론적 모형(diskbb+powerlaw)과 물리 모형(Two Component Advective Flow, TCAF) 분석 결과 전 기간에 걸쳐 '뜨거운' 콤프턴 구름의 비열적 복사가 우세한 경(hard) 상태에 머물렀고, 연(soft) 상태가 나타나지 않아 이번 활동은 '실패한(failed) 폭발'로 분류됐다. TCAF 모형 스펙트럼 분석에서는 천체의 질량을 태양질량의 12.4±1.7배로 추정했다.
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XPoSat·NICER 동시 관측, 블레이자 Mrk 421의 X선 변동성 10일간 추적
연구팀은 2025년 1월 20~29일(현지시각) XPoSat/XSPECT로 202ks 동안 관측한 데이터와 동시기 NICER 자료를 이용해 고시ン크로트론 피크 블레이자 Mrk 421의 X선 변동을 분석했다. 0.8~15keV 광도곡선의 변동 진폭은 19.6±0.3%였고, 베이지안 블록 분석으로 2.3배 범위에 걸친 26개 플럭스 상태가 구분됐으며, 가장 잘 관측된 플레어는 약 3시간의 빠른 상승과 약 30시간의 느린 감쇠를 보였다. 전형적인 제트 조건에서 X선을 내는 전자는 이보다 빨리 냉각되므로, 감쇠는 전자 가속이 점차 약해지는 과정을 반영하는 것으로 해석됐다. 플럭스별 스펙트럼에서 1keV 광자지수는 가장 어두운 상태의 2.24에서 가장 밝은 상태의 1.96으로 낮아졌고 싱크로트론 피크는 약 0.66keV에서 1.06keV로 이동했으나, 곡률(β≈0.7)은 유의미한 변화가 없었다. 또한 같은 계수율을 가진 밝은 블록끼리도 광자지수가 최대 6.4σ까지 달라, 계수율만으로는 스펙트럼 상태가 결정되지 않는다는 점이 확인됐다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
블랙홀 X선 쌍성 GRS 1915+105, 제트 방향 최대 57도 변화… 뒤틀린 강착원반 가능성
26년 넘게 X선으로 밝게 빛나던 블랙홀 X선 쌍성 GRS 1915+105는 2018년 X선 저광도 상태에 들어간 뒤에도 전파에서는 계속 밝은 상태를 유지했으며, 연구진은 이 현상이 정체가 불분명한 흡수 물질층 때문이라고 보고 있다. 연구팀은 초장기선 간섭계(VLBA)와 유럽 VLBI 네트워크(EVN)로 가림 현상 초기 단계인 2019~2021년 네 차례에 걸쳐 밀리각초 규모의 제트 형태와 위치각(PA) 변화를 관측했다. 가림 현상 이전 제트 축의 가중 평균은 밀리각초 규모에서 142°±7°였으나, 2018년 이후 측정값은 상당히 벗어났고 최대 편차는 57°±8°로 이 천체에서 보고된 값 중 가장 크다. 관측 결과는 큰 위치각 편차를 가진 안정적·압축적 전파원부터 유사한 편차의 밝은 폭발 상태, 가림 이전 축에 더 가까운 확장 제트, 그리고 미검출까지 다양하게 나타났다. 개별 8시간 관측 내에서는 위치각 변화가 측정되지 않아 내부 원반의 빠른 렌즈-서링 세차운동이 직접적 원인일 가능성은 배제되며, 연구진은 복사압으로 뒤틀린 강착원반 구조가 지속적인 가림 현상까지 자연스럽게 설명할 수 있다고 제시했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
새 블랙홀 씨앗 모델 '오로라(Aurora)' 공개 — 주변 환경에 따라 씨앗 질량 결정
연구진이 준해석적(semi-analytic) 프레임워크 'Mimic'용 블랙홀 씨앗 생성 모듈 '오로라(Aurora)'를 발표했다. 기존 모델이 고정된 씨앗 질량을 쓰는 것과 달리, 오로라는 국소 밀도 초과(overdensity)와 주변 헤일로의 반경 방향 왜도(skewness), 씨앗 생성 시점의 헤일로 질량에 씨앗 질량을 연동해 연속적인 질량 분포를 만든다. 헤일로의 질량과 위치만 필요하기 때문에 암흑물질만 계산한 시뮬레이션에도 적용할 수 있으며, 밀레니엄 병합 트리상의 Sage 모델에 맞춰 보정했다. 그 결과 씨앗이 적색편이 z=0까지 형성된 전체 블랙홀 질량의 29%를 공급하고, 밀도가 높고 비대칭적인 환경에서 빠르게 형성된 은하에서는 강착이 아닌 씨앗 주도의 성장 경로가 나타났다. 또한 z≈3.1에서 무거운 헤일로 내 은하의 정지(quiescent) 비율이 최대 70% 높아졌고, 이 초과분은 밀도가 높은 영역에 집중되고 보이드에서는 반대로 감소했다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
X선 삼중 QPO로 중성자별 XTEJ 1807-294의 질량·각운동량 추정
강착 밀리초 펄서 XTEJ 1807-294의 X선 파워밀도 스펙트럼에서 저주파 QPO와 상·하 kHz QPO가 동시에 관측된 여러 '삼중쌍(triplet)'이 발견돼, 중심 중성자별의 질량과 비(比)각운동량을 추정할 수 있게 됐다. 연구진은 오차 전파 공식을 적용해 이 변수들의 구간 추정값을 구하고, kHz QPO에 대한 여러 모델을 각각 적용해 계산을 반복했다. 서로 다른 삼중쌍에서 얻은 한계값들의 일치 정도가 사용된 모델의 타당성을 판단하는 단서가 될 수 있다는 설명이다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)