modelo lepto-hadrónico para la emisión de cygnus x-1 carolina pepe, gabriela s. vila, gustavo e....

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