JET SINAR-X DARI LUBANG HITAM PENEMBAK SINAR KOSMIK
Sebagian partikel paling berenergi di Galaksi kita mungkin berasal dari mikrokuasar: lubang hitam atau bintang neutron yang menyedot materi dari bintang pendamping dan meluncurkan jet relativistik. Jaringan detektor darat seperti Tibet ASγ, HAWC, dan LHAASO telah mendeteksi sinar gama di atas 100 TeV dari beberapa di antaranya. Hal ini menjadikan mikrokuasar kelas baru PeVatron — pemercepat yang mampu mendorong partikel hingga satu peta-elektronvolt, sejuta miliar elektronvolt.
Yang pertama teridentifikasi adalah SS 433 dengan nebulanya, W50. Yang kedua adalah V4641 Sagittarii.
Juara sinar gama
V4641 Sgr adalah mikrokuasar paling terang dalam sinar gama TeV. Pendaran sinar gamanya, yang terdeteksi hingga 0,8 PeV, membentang sekitar satu derajat di langit, dengan salah satu spektrum paling “keras” di antara sumber TeV di Galaksi. Di intinya: lubang hitam bermassa 6,4 kali Matahari dan bintang pendamping bermassa 2,9 kali Matahari, sejauh sekitar 6,2 kiloparsek. Sistem ini meletus hebat pada 1999 dan sejak itu mengalami suar kira-kira setiap dua tahun; jet radio terlihat selama letusan 1999.
Namun teleskop sinar-X sebagian besar mengamatinya saat letusan, ketika sumber pusat mengalahkan terang semua yang lain. Satelit XRISM sempat melihat petunjuk sinar-X yang meluas pada 2024, tetapi tepat setelah letusan dan hanya pada sebagian wilayah.
Menunggu keheningan
Naomi Tsuji (University of Tokyo dan RIKEN), Caterina Tresoldi (INAF–Observatorium Brera), dan sekitar empat puluh rekan di Jepang, Italia, Amerika Serikat, Tiongkok, Kanada, Prancis, dan tempat lain memilih strategi sebaliknya. Setelah memastikan dengan instrumen lain bahwa lubang hitam itu sedang tenang, mereka mengarahkan teleskop XMM-Newton ke seluruh wilayah sinar gama pada September 2025: empat kali pengarahan, masing-masing 30 hingga 40 kilodetik. Sumber pusatnya saat itu sekitar tiga orde besaran lebih redup daripada saat pengamatan XRISM.
Medan pandangnya ternyata dipadati sumber titik — bintang aktif, katai putih, galaksi jauh — yang kemudian ditutupi (masked) oleh tim untuk mencari cahaya difus.
Peta XMM-Newton wilayah V4641 Sgr (bintang) dengan kontur sinar gama dari H.E.S.S. berwarna putih; di kanan, dua sumber sinar-X meluas yang baru, n1 dan s1. — Gambar 1, Tsuji, Tresoldi dkk. (2026), arXiv:2610.02966.
Dua simpul di sumbu jet
Pada pita 2–5 keV, dua bercak meluas tampak menonjol, dinamai n1 (utara) dan s1 (selatan) mengikuti simpul-simpul SS 433 yang telah dikenal. Keduanya terletak sekitar 23 dan 25 parsek dari sistem biner, kira-kira segaris dengan sumbu jet radio (dalam 16° dan 10°), dan berada di dalam emisi sinar gama. Signifikansi deteksi: 20 sigma untuk n1, 7 sigma untuk s1; n1 muncul dalam dua pengamatan terpisah.
Ini adalah deteksi pertama struktur jet sinar-X sepanjang puluhan parsek dalam sistem ini. Struktur semacam itu hanya dikenal pada segelintir biner sinar-X.
Spektrumnya berupa hukum pangkat yang mulus, tanpa garis emisi gas panas; model termal jauh kurang cocok. Para penulis menafsirkannya sebagai radiasi sinkrotron: elektron berenergi beberapa TeV yang berpilin dalam medan magnet.
Medan lemah yang diperkuat setempat
Memodelkan sinar-X dan sinar gama secara bersamaan — keduanya dihasilkan oleh elektron yang sama — menghasilkan medan magnet hanya 3 hingga 5 mikrogauss di simpul-simpul itu, dan 1 hingga 2 mikrogauss atau kurang di bagian lain cuping sinar gama. Medannya lemah, tetapi diperkuat secara setempat.
Inilah perbedaan utamanya dengan SS 433, yang simpul-simpulnya berada pada jarak serupa: SS 433 bersinar sekitar sepuluh kali lebih terang dalam sinar-X daripada dalam sinar gama, sedangkan V4641 Sgr sekitar sepuluh kali lebih redup, karena medannya lebih lemah. Para penulis menduga jetnya rata-rata kurang kuat, atau lingkungannya lebih renggang, karena V4641 Sgr terletak sekitar 5 derajat di bawah bidang Galaksi.
Dua tafsiran masih terbuka: simpul-simpul itu bisa jadi merupakan lokasi percepatan itu sendiri, tempat jet mengalami kejutan, atau struktur di hilir. Untuk mencapai energi PeV dalam medan seperti itu sepanjang sekitar 5 parsek, jet harus bergerak dengan kecepatan sekurang-kurangnya sepersepuluh kecepatan cahaya. Kemungkinan bahwa partikel dihasilkan oleh proton alih-alih elektron juga belum dapat disingkirkan.
Melihat di luar pusat
Para penulis mengingatkan bahwa sumber titik yang tak terpisahkan masih bisa ikut menyumbang, dan bahwa tampilan difusnya sebagian mungkin berasal dari resolusi yang terbatas. Pengamatan dengan Chandra dan NuSTAR telah dijadwalkan. Sebuah makalah pendamping dengan satelit Einstein Probe melaporkan struktur sinar-X yang konsisten. Saran mereka bagi astronom lain sederhana: arahkan teleskop menjauhi pusat yang terang, saat fase tenang, dan carilah simpul-simpulnya.