Modelo lepto-hadrónico para la
emisión de Cygnus X-1
Carolina Pepe, Gabriela S. Vila, Gustavo E.
Romero
Instituto Argentino de Radioastronomía
Reunión Anual de la Asociación Argntina de Astronomía
Córdoba – 2014
La fuente: Cygnus X-1
D
= 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
zend
Jet
Jet
zmax
Corona
Corona
Agujero
Agujero
negro
negro
Disco
Disco de
de
acreción
acreción
Estrella
Estrella
compañera
compañera
zacc
z0
Escenario propuesto
Composición del jet:
e- p
Leptones
Jet
Corona
Agujero
negro
Disco de
acreción
Estrella
compañera
Hadrones
SS433 (Migliari+2002) y
4U 1630C47 (Díaz
Trigo+ 2013)
Escenario propuesto
Composición del jet:
e- p
Leptones
Jet
Corona
Agujero
negro
Disco de
acreción
Estrella
compañera
Hadrones
Inyección consistente con
aceleración por difusión en
frentes de choque
Qe,p ~ E e,p -a
Lrel = qrel Ljet
= Lp+ Le
= a Le + Le
Escenario propuesto
Composición del jet:
e- p
Leptones
Jet
Corona
Agujero
negro
Estrella
compañera
Hadrones
Disco de
acreción
Partículas secundarias
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
e- p
Sincrotrón
Jet
Corona
Pérdidas adiabáticas
Estrella
compañera
Compton Inverso
pp
Agujero
negro
Disco de
acreción
pg
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
e- p
Sincrotrón
Jet
Corona
Pérdidas adiabáticas
Estrella
compañera
Compton Inverso
e+g→e+g
Agujero
negro
Disco de
acreción
- Sincrotrón
- Disco
- Estrella
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
e- p
Sincrotrón
Jet
m
e- e+
p
Corona
Pérdidas adiabáticas
Estrella
compañera
Compton Inverso
pp
Agujero
negro
Disco de
acreción
p + p → p + p + a p0 + b(p+ + p-)
P0 → g + g
- Interno
P- → m- +
m+ → e+ + ne + nm
nm - Estrella (factor de
-→
-+n +
elejet)
men
P+penetración
→ m+ + nm
e
nm
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
e- p
Sincrotrón
Jet
m
e- e+
p
Corona
Pérdidas adiabáticas
Estrella
compañera
Compton Inverso
pp
Agujero
negro
pg
Disco de
acreción
p + g → p + e+ + e- Sincrotrón
p + g → p + a p0 + b(p+ +
p-)
Escenario propuesto
Bremsstrahlung
e- p
Sincrotrón
Jet
m
e- e+
p
Corona
Pérdidas adiabáticas
Estrella
compañera
Compton Inverso
pp
Agujero
negro
Disco de
acreción
pg
Opacidad
- Sincrotrón
- Disco
- Estrella
Escenario propuesto
e- p
Jet
m
e- e+
p
Corona
Estrella
compañera
Pérdidas radiativas
Convección
Decaimientos (p y m)
Agujero
negro
Disco de
acreción
v con
v
N
∂N ∂ d N
+
+
= Q(E , z)
E
∂z ∂E d
τ es ( E )
c
t
( )
Tasas de enfriamiento
e-
Base del jet
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
INTEGRAL
COMPTEL
FermiLAT
IR
BeppoSAX
MAGIC
Radio
Radio: Fender+2000
IR: Persi+1980, Mirabel+1996
BeppoSax: Di Salvo+2001
INTEGRAL: Zdziarski+2012
COMPTEL: McConnell+2002
FermiLAT: Malyshev+2013
MAGIC: 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
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