천문·천체물리
3D 유체역학 시뮬레이션, 최장 감마선폭발 GRB250702B의 동력원으로 '좁고 초상대론적인 제트' 지지
지금까지 검출된 감마선폭발 중 가장 긴 GRB250702B는 7시간에 걸친 즉발 감마선 방출, 하루 동안 이어진 X선 전조, 수 주간 감쇠하는 X선 꼬리를 보였다. 연구진은 AREPO 코드로 10태양질량 블랙홀이 1태양질량 별을 찢는 미시 조석붕괴(micro-TDE)를 3D 유체역학 시뮬레이션해, 수 시간 내에 잔해가 준정상 상태 외피를 형성하고 반열림각 약 15도의 저밀도 극지 깔때기 구조가 생긴다는 것을 확인했다. 여기에 제트 안정성 모델을 적용한 결과, 광도가 높은 초장시간 감마선폭발(ULGRB)의 제트는 안정성 한계 근처에서 작동하며 상당수는 외피를 뚫지 못해 소멸하므로 '실패한 제트'가 동력원인 저광도 ULGRB 집단이 존재할 것으로 예측됐다. 반면 광도 약 10^47 erg/s 이상, 로런츠 인자 약 100, 열림각 약 1도로 좁게 모인 제트는 전류 구동 킹크 불안정성을 견디고 탈출해 관측된 약 10^51 erg/s의 등방 등가 광도를 재현할 수 있다. 탈출 이후 제트가 넓어지는 효과와 바람에 억제된 강착이 결합해 초기 X선 급감(t^-4)이 나타나고, 열림각이 약 10도에서 포화되면 본래의 t^-2 감쇠로 돌아간다는 설명으로, 향후 유사 현상에 대한 조기 다파장 추적 관측이 필요하다고 제안했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)