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
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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
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Escenario propuesto
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
z0
zend
zmax
zacc
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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
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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
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Escenario propuesto
Composición del jet:
Leptones
Hadrones
Partículas secundarias
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
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Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
pp
pDisco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
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Escenario propuesto
Bremsstrahlung
Sincrotrón
Pérdidas adiabáticas
Compton Inverso
e + → e +
- Sincrotrón- Disco - Estrella
Disco de acreción
Corona
Jet
Agujero negro
Estrella compañera
e- p
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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+
→
→
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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
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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+
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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 )
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Tasas de enfriamiento
Base del jet
e- p
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Tasas de enfriamiento
e- p
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Distribuciones de partículas primarias: e-
Inyección Distribución final
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Distribuciones de partículas primarias: p
Inyección Distribución final
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Opacidad
Disco Estrella
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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
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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