通过双星演化模拟探讨 V4641 Sgr 长期吸积光度及其对超高能伽马射线辐射的意义

LHAASO 和 HAWC 的最近观测揭示了黑洞 X 射线二元星系 V4641 Sgr 关联的扩展超高能（UHE；$E>100$ TeV）伽马射线辐射，其光谱可达约 $0.8$ PeV。解释此辐射需要极高的时间平均非热力学粒子功率，显著超过常用于吸积功率的长期观测 X 射线光度，导致显著的“能源危机”。为解决此问题，我们利用 \textit{MESA} 对 V4641 Sgr 进行详细的双星演化模拟，受已知系统参数约束。模拟表明 V4641 Sgr 可能处于持续的缓慢质量转移阶段，在演化时间尺度上，内在 X 射线光度约为 $L_X\sim10^{38}$ erg/s，远高于过去数十年的观测光度。这与此前关于 V4641 Sgr 存在扩展遮蔽/再加工外壳或外流的早期假设一致。推导出的内在吸积功率可轻易提供解释 UHE 辐射所需的能量，同时在半谱模型下也略符合要求，这解决了能源危机。这支持 V4641 Sgr 作为银河系 PeV 粒子加速器。