Modelo lepto-hadrónico para la emisión de Cygnus X-1 Carolina Pepe, Gabriela S. Vila, Gustavo E....
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Modelo lepto-hadrónico para la emisión de Cygnus X-1
Carolina Pepe, Gabriela S. Vila, Gustavo E. Romero
Instituto Argentino de RadioastronomíaReunión Anual de la Asociación Argntina de
AstronomíaCórdoba – 2014
La fuente: Cygnus X-1D = 1.86 kpc
Mstar = 27 Msol
MBH = 16 Msol
Jets en radio (Stirling 2001)
Soft state (radiación térmica + cola no térmica en rayos X duros) y hard state (SED = ley de potencias + corte exponencial en 150 keV)
Radiación no térmica en todo el espectro
Aceleración de partículas a velocidades relativistas
Escenario propuesto
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
z0
zend
zmax
zacc
Escenario propuesto
Composición del jet:
Leptones
Hadrones
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
SS433 (Migliari+2002) y
4U 1630C47 (Díaz Trigo+ 2013)
e- p
Escenario propuesto
Composición del jet:
Leptones
Hadrones
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
Inyección consistente con aceleración por difusión en
frentes de choque
Qe,p ~ E e,p -
Lrel
= qrel
Ljet
= Lp+ L
e
= a Le + L
e
Escenario propuesto
Composición del jet:
Leptones
Hadrones
Partículas secundarias
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
pp
pDisco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
e + → e +
- Sincrotrón- Disco - Estrella
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
pp
p + p → p + p + a b
→
→ ee→ e-
e
- Interno- Estrella (factor de penetración en el jet)
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
e-e+
→
→
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
e-e+
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
pp
p
p + → p + a b
p + → p + e+ + e-
- Sincrotrón
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
pp
p
Opacidad - Sincrotrón- Disco - Estrella
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
e-e+
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
e-e+
Escenario propuesto
Pérdidas radiativas
Convección
Decaimientos ( y )
v conv
∂N∂ z
+ ∂∂ E(dEd
t
N)+ N
τesc
(E)=Q(E , z )
Tasas de enfriamiento
Base del jet
e- p
Tasas de enfriamiento
e- p
Distribuciones de partículas primarias: e-
Inyección Distribución final
Distribuciones de partículas primarias: p
Inyección Distribución final
Opacidad
Disco Estrella
Luminosidades
PRELIMIN
AR
Radio
BeppoSAX
INTEGRAL
COMPTELFermiLAT
MAGIC
IR
Radio: Fender+2000IR: Persi+1980, Mirabel+1996BeppoSax: Di Salvo+2001
INTEGRAL: Zdziarski+2012COMPTEL: McConnell+2002 FermiLAT: Malyshev+2013MAGIC: Albert+2007
Conclusiones
Los campos de fotones y materia de la estrella compañera dominan la emisión de la fuente para las energías más altas
opacidad
procesos hadrónicos
Importancia de un modelo inhomogéneo
Rayos X duros → sincrotrón de electrones
Estudio de la interacción jet-medio interestelar
Mapas de la emisión en radio