Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds

Autores
Orellana, Mariana Dominga; Romero, Gustavo E.
Año de publicación
2006
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión aceptada
Descripción
Fil: Orellana, Mariana D. Instituto Argentino de Radioastronomia; Argentina
Fil: Orellana, Mariana D. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Orellana, Mariana D. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina
Fil: Romero, Gustavo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Romero, Gustavo E. Instituto Argentino de Radioastronomia; Argentina
Microquasars are accreting X-ray binary systems with non thermal radio jets. When the primary is a highmass early type star, the compact object accretes from the stellar wind. In some cases, like LS I +61 303, the wind forms an equatorial disk and the secondary moves through it. In such a situation a strong interaction between the relativistic flow and the dense wind material is unavoidable and could result in the generation of high energy emission. This is particularly interesting since microquasars have been recently confirmed to be high energy γ ray sources. We present here a hadronic model for gamma-ray production in this kind of systems, with a specific application to the case of LS I +61 303. We calculate the gamma-ray emission originated in pp interactions between relativistic protons in the jet and cold protons from the wind. The emission from secondary electron-positron pairs is estimated as well. After taking into account opacity effects on the gammarays introduced by the different photons fields, we present high-energy spectral predictions that can be tested with the new generation Cherenkov telescopes like MAGIC and HESS
Los microcuasáres son sistemas binarios con emisión en rayos X vinculada a acreción, en los cuales se han detectado chorros de partículas relativistas (jets) a través de su emisión en bandas de radio. La transferencia de masa al objeto compacto puede darse a través del viento ecuatorial de la primaria, cuando ésta es de tipo espectral temprano, como es el caso del microcuásar LSI +61 303. En estos casos se dará inevitablemente una interacción entre el viento estelar y los jets, que puede resultar en la emisión de fotones con muy alta energía. El interés por este escenario resurge a partir de la confirmación de los microcuásares como fuentes detectadas a energías en el rango TeV. Presentamos un modelo para la emisión de rayos gamma que se origina en la interacción de protones relativistas del jet, con los protones fríos de un viento confinado en un disco circunestelar. Se calculó también, en forma simplificada, la emisión de los leptones secundarios. Teniendo en cuenta efectos de opacidad en la fostósfera, hemos podido estimar una curva de luz y un espectro que pueden ser contrastados con las mediciones de observatorios en altas energías como MAGIC o HESS.
Materia
Ciencias Exactas y Naturales
Microquasars
LS I +61 303 (estrella)
X ray binaries
Ciencias Exactas y Naturales
Nivel de accesibilidad
acceso restringido
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
RID-UNRN (UNRN)
Institución
Universidad Nacional de Río Negro
OAI Identificador
oai:rid.unrn.edu.ar:20.500.12049/2823

id RIDUNRN_d28e0d7a683cdab8efd407a548884f11
oai_identifier_str oai:rid.unrn.edu.ar:20.500.12049/2823
network_acronym_str RIDUNRN
repository_id_str 4369
network_name_str RID-UNRN (UNRN)
spelling Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial windsOrellana, Mariana DomingaRomero, Gustavo E.Ciencias Exactas y NaturalesMicroquasarsLS I +61 303 (estrella)X ray binariesCiencias Exactas y NaturalesFil: Orellana, Mariana D. Instituto Argentino de Radioastronomia; ArgentinaFil: Orellana, Mariana D. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Orellana, Mariana D. Universidad Nacional de Río Negro; ArgentinaFil: Romero, Gustavo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Romero, Gustavo E. Instituto Argentino de Radioastronomia; ArgentinaMicroquasars are accreting X-ray binary systems with non thermal radio jets. When the primary is a highmass early type star, the compact object accretes from the stellar wind. In some cases, like LS I +61 303, the wind forms an equatorial disk and the secondary moves through it. In such a situation a strong interaction between the relativistic flow and the dense wind material is unavoidable and could result in the generation of high energy emission. This is particularly interesting since microquasars have been recently confirmed to be high energy γ ray sources. We present here a hadronic model for gamma-ray production in this kind of systems, with a specific application to the case of LS I +61 303. We calculate the gamma-ray emission originated in pp interactions between relativistic protons in the jet and cold protons from the wind. The emission from secondary electron-positron pairs is estimated as well. After taking into account opacity effects on the gammarays introduced by the different photons fields, we present high-energy spectral predictions that can be tested with the new generation Cherenkov telescopes like MAGIC and HESSLos microcuasáres son sistemas binarios con emisión en rayos X vinculada a acreción, en los cuales se han detectado chorros de partículas relativistas (jets) a través de su emisión en bandas de radio. La transferencia de masa al objeto compacto puede darse a través del viento ecuatorial de la primaria, cuando ésta es de tipo espectral temprano, como es el caso del microcuásar LSI +61 303. En estos casos se dará inevitablemente una interacción entre el viento estelar y los jets, que puede resultar en la emisión de fotones con muy alta energía. El interés por este escenario resurge a partir de la confirmación de los microcuásares como fuentes detectadas a energías en el rango TeV. Presentamos un modelo para la emisión de rayos gamma que se origina en la interacción de protones relativistas del jet, con los protones fríos de un viento confinado en un disco circunestelar. Se calculó también, en forma simplificada, la emisión de los leptones secundarios. Teniendo en cuenta efectos de opacidad en la fostósfera, hemos podido estimar una curva de luz y un espectro que pueden ser contrastados con las mediciones de observatorios en altas energías como MAGIC o HESS.2006-12info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfOrellana, Mariana D. & Romero, Gustavo E. (2006). Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds. Universidad Nacional Autónoma de México; Instituto de Astronomía. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica; 26; 145-1460185-1101http://www.astroscu.unam.mx/rmaa/RMxAC..26/PDF/RMxAC..26_morellana.pdfhttp://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57102664http://adsabs.harvard.edu/abs/2006RMxAC..26..145Ohttp://hdl.handle.net/11336/22320https://rid.unrn.edu.ar/jspui/handle/20.500.12049/2823spa26Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísicainfo:eu-repo/semantics/restrictedAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/reponame:RID-UNRN (UNRN)instname:Universidad Nacional de Río Negro2025-09-29T14:29:27Zoai:rid.unrn.edu.ar:20.500.12049/2823instacron:UNRNInstitucionalhttps://rid.unrn.edu.ar/jspui/Universidad públicaNo correspondehttps://rid.unrn.edu.ar/oai/snrdrid@unrn.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:43692025-09-29 14:29:27.782RID-UNRN (UNRN) - Universidad Nacional de Río Negrofalse
dc.title.none.fl_str_mv Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
title Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
spellingShingle Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
Orellana, Mariana Dominga
Ciencias Exactas y Naturales
Microquasars
LS I +61 303 (estrella)
X ray binaries
Ciencias Exactas y Naturales
title_short Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
title_full Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
title_fullStr Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
title_full_unstemmed Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
title_sort Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds
dc.creator.none.fl_str_mv Orellana, Mariana Dominga
Romero, Gustavo E.
author Orellana, Mariana Dominga
author_facet Orellana, Mariana Dominga
Romero, Gustavo E.
author_role author
author2 Romero, Gustavo E.
author2_role author
dc.subject.none.fl_str_mv Ciencias Exactas y Naturales
Microquasars
LS I +61 303 (estrella)
X ray binaries
Ciencias Exactas y Naturales
topic Ciencias Exactas y Naturales
Microquasars
LS I +61 303 (estrella)
X ray binaries
Ciencias Exactas y Naturales
dc.description.none.fl_txt_mv Fil: Orellana, Mariana D. Instituto Argentino de Radioastronomia; Argentina
Fil: Orellana, Mariana D. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Orellana, Mariana D. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina
Fil: Romero, Gustavo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Romero, Gustavo E. Instituto Argentino de Radioastronomia; Argentina
Microquasars are accreting X-ray binary systems with non thermal radio jets. When the primary is a highmass early type star, the compact object accretes from the stellar wind. In some cases, like LS I +61 303, the wind forms an equatorial disk and the secondary moves through it. In such a situation a strong interaction between the relativistic flow and the dense wind material is unavoidable and could result in the generation of high energy emission. This is particularly interesting since microquasars have been recently confirmed to be high energy γ ray sources. We present here a hadronic model for gamma-ray production in this kind of systems, with a specific application to the case of LS I +61 303. We calculate the gamma-ray emission originated in pp interactions between relativistic protons in the jet and cold protons from the wind. The emission from secondary electron-positron pairs is estimated as well. After taking into account opacity effects on the gammarays introduced by the different photons fields, we present high-energy spectral predictions that can be tested with the new generation Cherenkov telescopes like MAGIC and HESS
Los microcuasáres son sistemas binarios con emisión en rayos X vinculada a acreción, en los cuales se han detectado chorros de partículas relativistas (jets) a través de su emisión en bandas de radio. La transferencia de masa al objeto compacto puede darse a través del viento ecuatorial de la primaria, cuando ésta es de tipo espectral temprano, como es el caso del microcuásar LSI +61 303. En estos casos se dará inevitablemente una interacción entre el viento estelar y los jets, que puede resultar en la emisión de fotones con muy alta energía. El interés por este escenario resurge a partir de la confirmación de los microcuásares como fuentes detectadas a energías en el rango TeV. Presentamos un modelo para la emisión de rayos gamma que se origina en la interacción de protones relativistas del jet, con los protones fríos de un viento confinado en un disco circunestelar. Se calculó también, en forma simplificada, la emisión de los leptones secundarios. Teniendo en cuenta efectos de opacidad en la fostósfera, hemos podido estimar una curva de luz y un espectro que pueden ser contrastados con las mediciones de observatorios en altas energías como MAGIC o HESS.
description Fil: Orellana, Mariana D. Instituto Argentino de Radioastronomia; Argentina
publishDate 2006
dc.date.none.fl_str_mv 2006-12
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv Orellana, Mariana D. & Romero, Gustavo E. (2006). Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds. Universidad Nacional Autónoma de México; Instituto de Astronomía. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica; 26; 145-146
0185-1101
http://www.astroscu.unam.mx/rmaa/RMxAC..26/PDF/RMxAC..26_morellana.pdf
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57102664
http://adsabs.harvard.edu/abs/2006RMxAC..26..145O
http://hdl.handle.net/11336/22320
https://rid.unrn.edu.ar/jspui/handle/20.500.12049/2823
identifier_str_mv Orellana, Mariana D. & Romero, Gustavo E. (2006). Hadronic gamma-ray production in microquasars with equatorial winds. Universidad Nacional Autónoma de México; Instituto de Astronomía. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica; 26; 145-146
0185-1101
url http://www.astroscu.unam.mx/rmaa/RMxAC..26/PDF/RMxAC..26_morellana.pdf
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57102664
http://adsabs.harvard.edu/abs/2006RMxAC..26..145O
http://hdl.handle.net/11336/22320
https://rid.unrn.edu.ar/jspui/handle/20.500.12049/2823
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv 26
Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
eu_rights_str_mv restrictedAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:RID-UNRN (UNRN)
instname:Universidad Nacional de Río Negro
reponame_str RID-UNRN (UNRN)
collection RID-UNRN (UNRN)
instname_str Universidad Nacional de Río Negro
repository.name.fl_str_mv RID-UNRN (UNRN) - Universidad Nacional de Río Negro
repository.mail.fl_str_mv rid@unrn.edu.ar
_version_ 1844621624600428544
score 12.559606