Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7−2942

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Jurandi Leão Santos
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/03.04.20.39
Resumo: A fonte 1E 1740.7-2942 (1E), localizada próxima ao centro Galáctico, é uma binária de raios X cujo objeto compacto é classificado como um candidato a buraco negro devido às semelhanças espectrais com Cygnus X-1. Os espectros em raios X duros de 1E (20 < E < 200 keV) podem ser entendidos pelo modelo do sombreiro, onde fótons térmicos oriundos do disco de acreção são comptonizados em uma coroa quente de elétrons. Nesse modelo, os espectros em raios X podem ser ajustados por uma lei de potência, cujo índice, Gamma, é usado para caracterizar o estado espectral da fonte. Valores na literatura para esse índice, porém, são quotados em uma ampla faixa (e.g., entre 1,2 e 2,5). Neste trabalho de dissertação de mestrado analisamos o banco de dados públicos do ISGRI/INTEGRAL da fonte 1E. Reduzimos os dados para obtermos espectros na faixa de 20-200 keV, bem como curvas de luz em oito diferentes bandas. Usamos o ambiente do XSPEC para fazer a análise dos espectros. Os dados nos permitiram verificar que 1E encontra-se majoritariamente no estado (canônico) duro e é uma das fontes mais brilhantes na região em que é observada (corroborando resultados anteriores). Uma análise da distribuição dos índices de lei de potência nos permitiu distinguir quatro estados espectrais em raios X duros de 1E. Com a aplicação de um modelo de Comptonização estudamos também a correlação entre alguns parâmetros físicos, como a temperatura e a profundidade óptica da coroa de elétrons. Resultados indicam que em 1E a coroa encontra-se estável, sendo os estados espectrais da fonte consequência do truncamento do raio do disco, como descrito canônicamente pelo modelo do sombreiro.
id INPE_0b0bde8fe6c864e323c82902e20a6d07
oai_identifier_str oai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/03.04.20.39.09-0
network_acronym_str INPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEstudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942Study and reclassification of the spectral states of the X-ray binary 1E 1740.7&#8722;29422020-03-13Flavio D'AmicoFrancisco José JablonskiMarcos Perez DiazJurandi Leão SantosInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em AstrofísicaINPEBRraios X: bináriascandidatos a buracos negrosfísica de buracos negrosmodelo do sombreiroX-rays: binaryblack hole candidatesblack hole physicssombrero modelA fonte 1E 1740.7-2942 (1E), localizada próxima ao centro Galáctico, é uma binária de raios X cujo objeto compacto é classificado como um candidato a buraco negro devido às semelhanças espectrais com Cygnus X-1. Os espectros em raios X duros de 1E (20 < E < 200 keV) podem ser entendidos pelo modelo do sombreiro, onde fótons térmicos oriundos do disco de acreção são comptonizados em uma coroa quente de elétrons. Nesse modelo, os espectros em raios X podem ser ajustados por uma lei de potência, cujo índice, Gamma, é usado para caracterizar o estado espectral da fonte. Valores na literatura para esse índice, porém, são quotados em uma ampla faixa (e.g., entre 1,2 e 2,5). Neste trabalho de dissertação de mestrado analisamos o banco de dados públicos do ISGRI/INTEGRAL da fonte 1E. Reduzimos os dados para obtermos espectros na faixa de 20-200 keV, bem como curvas de luz em oito diferentes bandas. Usamos o ambiente do XSPEC para fazer a análise dos espectros. Os dados nos permitiram verificar que 1E encontra-se majoritariamente no estado (canônico) duro e é uma das fontes mais brilhantes na região em que é observada (corroborando resultados anteriores). Uma análise da distribuição dos índices de lei de potência nos permitiu distinguir quatro estados espectrais em raios X duros de 1E. Com a aplicação de um modelo de Comptonização estudamos também a correlação entre alguns parâmetros físicos, como a temperatura e a profundidade óptica da coroa de elétrons. Resultados indicam que em 1E a coroa encontra-se estável, sendo os estados espectrais da fonte consequência do truncamento do raio do disco, como descrito canônicamente pelo modelo do sombreiro.The source 1E 1740.7-2942 (1E), located near the Galactic Center, is an X-ray binary whose compact object is classified as a black hole candidate due to its spectral similarities to Cygnus X-1. The hard X-ray spectra of 1E (20 <E <200 keV) can be understood by the sombrero model, in which thermal photons from the accretion disk are comptonized in a hot electron corona. In this model, the X-ray spectra are well adjusted by a powerlaw, whose index, Gamma, is used to characterize the sources spectral state. Values in the literature for this index, however, are quoted over a wide range (e.g., between 1.2 and 2.5). In this master thesis work, we analyzed the public database of 1E from ISGRI telescope on-board the INTEGRAL satellite. Data were reduced to obtain spectra in the 20 200 keV range, as well as light curves in eight different bands. We used the XSPEC environment to perform spectral analysis. The data allowed us to verify that 1E is mostly in the hard (canonical) state and is one of the most brilliant sources in the region where it is observed (corroborating previous results). An analysis of the powerlaw indexes distribution allowed us to distinguish four spectral states for 1E in hard X-rays. By applying a Comptonization model, we also studied the correlation between physical parameters, such as the temperature and the optical depth of the electron corona. Results indicate that, in 1E, the hot electron corona is most likely stable and, therefore, the spectral states of the source are the consequence of the truncation of the disk radius, as canonically described by the sombrero model.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/03.04.20.39info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:56:14Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/03.04.20.39.09-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:56:14.762Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
dc.title.pt.fl_str_mv Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Study and reclassification of the spectral states of the X-ray binary 1E 1740.7&#8722;2942
title Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
spellingShingle Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
Jurandi Leão Santos
title_short Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
title_full Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
title_fullStr Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
title_full_unstemmed Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
title_sort Estudo e reclassificação dos estados espectrais da binária de raios X 1E 1740.7&#8722;2942
author Jurandi Leão Santos
author_facet Jurandi Leão Santos
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Flavio D'Amico
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Francisco José Jablonski
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Marcos Perez Diaz
dc.contributor.author.fl_str_mv Jurandi Leão Santos
contributor_str_mv Flavio D'Amico
Francisco José Jablonski
Marcos Perez Diaz
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv A fonte 1E 1740.7-2942 (1E), localizada próxima ao centro Galáctico, é uma binária de raios X cujo objeto compacto é classificado como um candidato a buraco negro devido às semelhanças espectrais com Cygnus X-1. Os espectros em raios X duros de 1E (20 < E < 200 keV) podem ser entendidos pelo modelo do sombreiro, onde fótons térmicos oriundos do disco de acreção são comptonizados em uma coroa quente de elétrons. Nesse modelo, os espectros em raios X podem ser ajustados por uma lei de potência, cujo índice, Gamma, é usado para caracterizar o estado espectral da fonte. Valores na literatura para esse índice, porém, são quotados em uma ampla faixa (e.g., entre 1,2 e 2,5). Neste trabalho de dissertação de mestrado analisamos o banco de dados públicos do ISGRI/INTEGRAL da fonte 1E. Reduzimos os dados para obtermos espectros na faixa de 20-200 keV, bem como curvas de luz em oito diferentes bandas. Usamos o ambiente do XSPEC para fazer a análise dos espectros. Os dados nos permitiram verificar que 1E encontra-se majoritariamente no estado (canônico) duro e é uma das fontes mais brilhantes na região em que é observada (corroborando resultados anteriores). Uma análise da distribuição dos índices de lei de potência nos permitiu distinguir quatro estados espectrais em raios X duros de 1E. Com a aplicação de um modelo de Comptonização estudamos também a correlação entre alguns parâmetros físicos, como a temperatura e a profundidade óptica da coroa de elétrons. Resultados indicam que em 1E a coroa encontra-se estável, sendo os estados espectrais da fonte consequência do truncamento do raio do disco, como descrito canônicamente pelo modelo do sombreiro.
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv The source 1E 1740.7-2942 (1E), located near the Galactic Center, is an X-ray binary whose compact object is classified as a black hole candidate due to its spectral similarities to Cygnus X-1. The hard X-ray spectra of 1E (20 <E <200 keV) can be understood by the sombrero model, in which thermal photons from the accretion disk are comptonized in a hot electron corona. In this model, the X-ray spectra are well adjusted by a powerlaw, whose index, Gamma, is used to characterize the sources spectral state. Values in the literature for this index, however, are quoted over a wide range (e.g., between 1.2 and 2.5). In this master thesis work, we analyzed the public database of 1E from ISGRI telescope on-board the INTEGRAL satellite. Data were reduced to obtain spectra in the 20 200 keV range, as well as light curves in eight different bands. We used the XSPEC environment to perform spectral analysis. The data allowed us to verify that 1E is mostly in the hard (canonical) state and is one of the most brilliant sources in the region where it is observed (corroborating previous results). An analysis of the powerlaw indexes distribution allowed us to distinguish four spectral states for 1E in hard X-rays. By applying a Comptonization model, we also studied the correlation between physical parameters, such as the temperature and the optical depth of the electron corona. Results indicate that, in 1E, the hot electron corona is most likely stable and, therefore, the spectral states of the source are the consequence of the truncation of the disk radius, as canonically described by the sombrero model.
description A fonte 1E 1740.7-2942 (1E), localizada próxima ao centro Galáctico, é uma binária de raios X cujo objeto compacto é classificado como um candidato a buraco negro devido às semelhanças espectrais com Cygnus X-1. Os espectros em raios X duros de 1E (20 < E < 200 keV) podem ser entendidos pelo modelo do sombreiro, onde fótons térmicos oriundos do disco de acreção são comptonizados em uma coroa quente de elétrons. Nesse modelo, os espectros em raios X podem ser ajustados por uma lei de potência, cujo índice, Gamma, é usado para caracterizar o estado espectral da fonte. Valores na literatura para esse índice, porém, são quotados em uma ampla faixa (e.g., entre 1,2 e 2,5). Neste trabalho de dissertação de mestrado analisamos o banco de dados públicos do ISGRI/INTEGRAL da fonte 1E. Reduzimos os dados para obtermos espectros na faixa de 20-200 keV, bem como curvas de luz em oito diferentes bandas. Usamos o ambiente do XSPEC para fazer a análise dos espectros. Os dados nos permitiram verificar que 1E encontra-se majoritariamente no estado (canônico) duro e é uma das fontes mais brilhantes na região em que é observada (corroborando resultados anteriores). Uma análise da distribuição dos índices de lei de potência nos permitiu distinguir quatro estados espectrais em raios X duros de 1E. Com a aplicação de um modelo de Comptonização estudamos também a correlação entre alguns parâmetros físicos, como a temperatura e a profundidade óptica da coroa de elétrons. Resultados indicam que em 1E a coroa encontra-se estável, sendo os estados espectrais da fonte consequência do truncamento do raio do disco, como descrito canônicamente pelo modelo do sombreiro.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-03-13
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
status_str publishedVersion
format masterThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/03.04.20.39
url http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/03.04.20.39
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
dc.publisher.initials.fl_str_mv INPE
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron:INPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname_str Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron_str INPE
institution INPE
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
repository.mail.fl_str_mv
publisher_program_txtF_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
contributor_advisor1_txtF_mv Flavio D'Amico
_version_ 1706809363388170240