Lepto-hadronic model for the broadband emission of Cygnus X-1: preliminary results

Abstract

Different authors have made efforts to explain the emission of the microquasar Cygnus X-1 by means of radiative models for the jet. However, so far, only leptonic models have been considered despite the fact that the presence of protons in the jet would explain some features of the high-energy emission of this source. Additionally, there is strong evidence of hadronic content in the jets of other X ray binaries. In this work we present the application of a lepto-hadronic model to the broadband electromagnetic spectrum of Cyg X-1. In such model, the injection of relativistic particles occurs in an extended region of the jet and we calculate the contribution of all particles species (including secondary particles) to the jet emissivity by several radiative process. Also, the effects of self-absortpion due to the photons created inside the jet itself are considered as well as the radiative output due to the interaction between the jet and the wind of the donor star.

Distintos autores han enfocado sus esfuerzos en explicar la emisión del microcuásar Cygnus X-1 a través del desarrollo de modelos radiativos para el jet. Sin embargo, se han considerado solo modelos leptónicos a pesar de que la presencia de protones en el jet permitiría explicar algunas características de la emisión de altas energías en esta fuente, y de que existe fuerte evidencia de contenido hadrónico en los jets de otras binarias de rayos X. En este trabajo se presenta la aplicación de un modelo lepto-hadrónico para el espectro electromagnético multifrecuencia de Cyg X-1. En dicho modelo, la inyección de partículas relativistas ocurre en una región extendida del jet y se calcula su contribución al espectro electromagnético a través de varios procesos radiativos. Además, se incluye la contribución de las partículas secundarias (piones, muones y pares electrón-positrón) así como los efectos de autoabsorción de los fotones creados en el jet. Por último, se estudian los aspectos radiativos de la interacción del viento de la estrella compañera con el jet.