Multiwavelength study of the galactic PeVatron candidate LHAASO J2108+5157

Abstract

La colaboración Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) ha descubierto varias nuevas fuentes de rayos gamma de ultraalta energía (UHE), lo que representa un avance en la búsqueda de los PeVatrons galácticos, posibles fuentes de rayos cósmicos de hasta PeV. Sin embargo, la emisión multi-TeV observada podría deberse tanto a un acelerador hadrónico como a dispersión Compton inversa de electrones en un entorno dominado por radiación. El estudio se centra en la fuente LHAASO J2108+5157, que carece de una contraparte conocida de muy alta energía (VHE). Para investigarla, se recopilaron datos del XMM-Newton (rayos X, 3.8 h), LST-1 (49 h en el rango TeV) y Fermi-LAT (12 años, alta energía). Los análisis revelaron un exceso de 3,7σ en los datos del LST-1 a energías E > 3 TeV, sin indicios claros de una nebulosa de viento de púlsar (PWN) o un remanente de supernova (SNR) en los datos de rayos X. Los resultados sugieren que la emisión observada podría explicarse mediante dispersión Compton inversa de electrones relativistas, compatible con un halo de TeV o una PWN, aunque la ausencia de un púlsar cercano plantea dudas. Alternativamente, los rayos gamma de UHE podrían deberse a la desintegración de π⁰ por interacción de protones relativistas con nubes moleculares cercanas. El origen de la emisión en alta energía (HE) sigue siendo incierto.