1,721,039 research outputs found
On the nature of the variable gamma-ray sources at low galactic latitudes
Full text linkPopulation studies of EGRET gamma-ray sources indicate that there is a distinctive population of bright sources at low galactic latitudes. The sources have a distribution consistent with that of young galactic objects, with a concentration toward the inner spiral arms. There is a subgroup that displays strong variability with timescales from days to months. Following an earlier suggestion by Kaufman Bernadó et al. (2002), we explore the possibility that these sources could be high-mass microquasars. Detailed models for the gamma-ray emission that include inverse Compton interactions of electrons in the relativistic jets and photons from all local fields (stellar UV photons, synchrotron photons, soft X-ray photons from the accretion disk, and hard X-ray photons from a corona) are presented. We conclude that microquasars are excellent candidates for the parent population of the subgroup of variable low-latitude EGRET sources.Fil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Paredes, Josep Maria. Universidad de Barcelona; Españ
Gamma-ray emission from massive young stellar objects: the case of iras 16547-4247
Full text linkThe young stellar object IRAS 16547-4247, identified with a massive protostar, presents a highly collimated wind which interacts with the environments. As a result, strong shocks are formed at the jet termination point and particles are accelerated there up to relativistic energies. In the present contribution, the high-energy emission due to non-thermal interactions is calculated.Fil: Araudo, Anabella Teresa. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomia; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomia; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Paredes, Josep María. Universidad de Barcelona; Españ
Jet-cloud interactions in AGNs
Full text linkActive galactic nuclei present continuum and line emission. The former is produced by the accretion disk and the jets, whereas the latter is originated by gas located close to the super-massive black hole. The small region where the broad lines are emitted is called the broad-line region. The structure of this region is not well known, although it has been proposed that it may be formed by small and dense ionized clouds surrounding the supermassive black-hole. In this work, we study the interaction of one cloud from the broad line region with the jet of the active galactic nuclei. We explore the high-energy emission produced by this interaction close to the base of the jet. The resulting radiation may be detectable for nearby non-blazar sources as well as for powerful quasars, and its detection could give important information on the broad line region and the jet itself.Fil: Araudo, Anabella Teresa. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Max-Planck-Institut für Kernphysik; AlemaniaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaHigh-Energy Gamma-rays and Neutrinos from Extra-Galactic SourcesHeidelbergAlemaniaMax-Planck-Institut für Kernphysi
Jet-cloud interactions in the BLR of Centaurus A
Full text linkActive galactic nuclei present continuum and line emission. Some of these lines are broad, and would be produced by clouds located in a region close to the central black hole. Centaurus A is the nearest active galactic nuclei and it has an obscured nucleus likely harboring clouds. In this work, we study the interaction of these clouds with the jet and compute the produced non-thermal emission. The resulting radiation may be detectable.Fil: Araudo, Anabella Teresa. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentina52° Reunión Anual de la Asociación Argentina de AstronomíaLa PlataArgentinaUniversidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y GeofísicasAsociación Argentina de Astronomí
Interactions of relativistic particles in stellar winds
Full text linkSeveral binary systems hosting a massive star and a companion thatis either a similar star or a compact object, present non-thermal emission from radio to gamma-rays. This non-thermal emission is the consequence of the interactions of relativistic particles surrounded by the stellar wind. The main goal of this workis to characterize the high-energy physics of gamma-ray binaries by implementing ageneral modeling for their most important high-energy processes. To thoroughly investigate the effects of the emitter-star-observer geometry on the resultin gradiation, we sistematically applied a non-thermal leptonic model for different locations of the emitter, magnetic fields, and acceleration timescales. The results of this procedure are presented in the form of emissivity maps, which are usefulfor exploring statistical properties of gamma-ray binaries as well as their expected distribution in the galaxy.Fil: del Palacio, Santiago. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona. Facultad de Física; España2nd Argentinian-Brazilian Meeting on Gravitation, Relativistic Astrophysics and CosmologyBuenos AiresArgentinaAsociación Argentina de Astronomí
Gamma-ray emission from massive star forming regions
Full text linkRecent radio observations support a picture for star formation where there is accretion of matter onto a central protostar with the ejection of molecular outflows that can affect the surrounding medium. The impact of a supersonic outflow on the ambient gas can produce a strong shock that could accelerate particles up to relativistic energies. A strong evidence of this has been the detection of non-thermal radio emission coming from the jet termination region of some young massive stars. In the present contribution, we study the possible high-energy emission due to the interaction of relativistic particles, electrons and protons, with the magnetic, photon and matter fields inside a giant molecular cloud. Electrons lose energy via relativistic Bremsstrahlung, synchrotron radiation and inverse Compton interactions, and protons cool mainly through inelastic collisions with atoms in the cloud. We conclude that some massive young stellar objects might be detectable at gamma-rays by next generation instruments, both satellite-borne and ground based.Fil: Araudo, Anabella Teresa. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Max Planck Institut für Kernphysik; AlemaniaFil: Paredes, Josep Maria. Universidad de Barcelona; Españ
Spectral and Variability Properties of LS 5039 from Radio to very High-Energy Gamma-Rays
No full textMicroquasars are X-ray binaries with relativistic jets. The microquasar LS 5039 turned out to be the first high-energy gamma-ray microquasar candidate due to its likely association with the EGRET source 3EG J1824−1514 [9]. Further theoretical studies supported this association [2], which could be extended to other EGRET sources ([7, 11, 3]). Very recently, [1] have communicated the detection of LS 5039 at TeV energies. This fact confirms the EGRET source association and leaves no doubt about the gamma-ray emitting nature of this object. The aim of the present work is to show that, applying a cold-matter dominated jet model to LS 5039, we can reproduce many of the spectral and variability features observed in this source. Jet physics is explored, and some physical quantities are estimated as a by-product of the performed modeling. Although at the moment only LS 5039 has been detected on the entire electromagnetic spectrum, it does not seem unlikely that other microquasars will show similar spectral properties. Therefore, an in-depth study of the first gamma-ray microquasar, on theoretical grounds supported by observations, can render a useful knowledge applicable elsewhere.Fil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Paredes, Josep Maria. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaProceedings of the MPE/USM/MPA/ESO Joint Astronomy Conference HeldMunichAlemaniaEuropean Southern Observator
Radiación no térmica asociada a estrellas de gran masa
Full text linkUno de los principales desafíos de la astrofísica de altas energías es entender las conexiones que subyacen entre los rayos cósmicos y la radiación no térmica (NT), en particular, en la banda de los rayos γ. Hay extensa evidencia observacional que vincula a las estrellas de gran masa con procesos no térmicos, y en particular se ha establecido que pueden jugar un rol importante –o incluso dominante– en la aceleración de rayos cósmicos Galácticos. En esta Tesis nos hemos abocado a investigar la emisión NT producida en sistemas con estrellas de gran masa y, de forma indirecta, la aceleración de partículas relativistas en estos objetos.
Hemos desarrollado herramientas para avanzar en la dirección de dar respuestas a interrogantes tales como cuál es la eficiencia de aceleración de rayos cósmicos en choques desencadenados por vientos estelares, bajo qué condiciones los sistemas con estrellas de gran masa pueden ser emisores de rayos γ, y cuál es la intensidad y topología de los campos magnéticos en estos escenarios. El abordaje con que lo hemos hecho consiste principalmente en la modelización de los procesos no térmicos que ocurren en sistemas con estrellas de gran masa, entre ellos estrellas runaway (fugitivas) con bow-shocks (choques de proa), sistemas binarios con colisión de vientos y binarias de rayos γ.
Estos modelos requieren del desarrollo de códigos numéricos de relativa complejidad para estimar la emisión esperada en los distintos escenarios a lo largo de todo el espectro electromagnético.
En particular, hemos realizado dos tipos de modelos, dependiendo de la física del escenario analizado. Por un lado, modelos one-zone altamente simplificados, útiles para captar la física relevante a primer orden en fuentes no térmicas puntuales (no resueltas). Por otro lado, modelos multi-zona más detallados que contemplan la estructura del emisor, por lo que permiten producir mapas de emisión comparables con los observados en fuentes resueltas.
Dichos modelos son versátiles y pueden utilizarse para estudiar otras fuentes no térmicas; en particular, en esta Tesis mostramos una aplicación para el estudio de blazares.
Mediante la aplicación de los modelos al estudio de fuentes concretas, hemos determinado o acotado parámetros libres de los mismos, lo cual ha servido para realizar predicciones cuantitativas que serán verificables con futuras observaciones. En esta línea, también se ha participado en la elaboración de cerca de una decena de propuestas observacionales ya aprobadas, cuyo impacto dependerá de lo que revelen los resultados observacionales en un futuro cercano. Las fuentes observadas incluyen burbujas estelares (aisladas y en colisión), bow-shocks estelares, y binarias con colisión de vientos. Finalmente, resaltamos que la generalización y extrapolación de los resultados de observaciones específicas permitirán abordar estudios poblacionales y obtener conclusiones más generales en cuanto a la radiación NT producida en sistemas con estrellas de gran masa.One of the biggest challenges in modern high-energy astrophysics is to understand the underlying connections between cosmic rays and non-thermal radiation, in particular γ-rays.
Vast evidence links massive stars with non-thermal processes, and it has been established that these stars might play an important role -if not dominant- in the acceleration of Galactic cosmic rays. In this Thesis we have investigated the non-thermal emission produced in systems hosting massive stars and, in a more indirect manner, the acceleration of relativistic particles in these objects.
We have developed tools in order to make progress in the knowledge of the acceleration efficiency in stellar wind shocks, the necessary conditions for systems harboring massive stars to be γ-ray emitters, and the intensity and topology of the magnetic fields in these scenarios.
Our approach consists mainly in the modelling of the non-thermal processes taking place in systems hosting massive stars, such as bow-shocks from runaway stars, massive colliding-wind binaries, and γ-ray binaries.
These models require the development of numeric codes with certain complexity to calculate the expected emission along the electromagnetic spectrum for different scenarios. In particular, we have performed two types of models, depending on the physics of the analyzed scenario. On the one hand, highly simplified one-zone models, useful to capture the elemental physics of point-like non-thermal sources. On the other hand, more detailed multi-zone models that take into account the structure of the emitter, allowing to produce emission maps comparable to those observed in resolved, extended sources. These models are versatile and can be used to study other non-thermal sources; a particular application to blazar emission is presented in this Thesis.
Applying these models to the study of individual sources, we have determined or restricted free parameters of the models, which in turn has served to make quantitative predictions that are going to be tested with future observations.We have participated in about ten observation proposals which have been approbed. The impact of these observations depends on their outcome and the results they reveal in a close future. The observed sources include stellar bubbles (both individual and in collision), stellar bow-shocks, and colliding-wind binaries.
Finally, we highlight that the generalization and extrapolation from the results obtained for specific observations will help to address population studies and to obtain more general conclusions regarding the non-thermal radiation produced in systems hosting massive stars.Doctor en AstronomíaUniversidad Nacional de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica
Gamma-Ray Emission from Microquasars: Leptonic vs. Hadronic Models
No full textSummary. In this work we discuss two different types of models for the high-energy gamma ray production in microquasars. On the one hand, we introduce a new leptonic model where the emission arises from inverse Compton interactions with both internal (synchrotron) and external photon fields, and relativistic Bremsstrahlung from interactions with cold protons in the jet and the stellar wind material. On the other hand, we introduce a hadronic model where the gamma rays are the result of interactions between relativistic protons in the jet and cold protons from the anisotropic stellar wind. Spectral differences and similarities between both types of models are briefly discussed.Fil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Paredes, Josep Maria. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Orellana, Mariana Dominga. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaProceedings of the MPE/USM/MPA/ESO Joint Astronomy Conference HeldMunichAlemaniaEuropean Southern Observator
Gamma-ray emission from interactions between jets and BLR clouds
Full text linkBlazars -active galactic nuclei with a jet pointing towards the observer- are the most numerous -ray sources detected until date. In this work we show preliminary results of a model in which broad-line region (BLR) clouds penetrate in the jet, producing shocks capable of accelerating relativistic electrons; these electrons emit -rays when they interact with the photons coming from the BLR clouds. We calculate semi-analytically the dynamical evolution of a typical cloud inside the jet, the energy distribution of the locally accelerated electrons, and the high-energy emission the latter produce, taking into account relativistic effects. We estimate the duty-cycle of these interactions in order to find whether they occur as discrete events or almost continuous. We compare the observed -ray fluxes with the ones predicted by our model and discuss the implications in terms of particle acceleration efficiency and mass-loading in the blazar jets.Los blazares -núcleos galácticos activos con un chorro apuntando hacia el observador- son las fuentes de rayos más numerosas detectadas hasta la fecha. En este trabajo mostramos resultados preliminares de un modelo en el que las nubes de la región de línea ancha (BLR) penetran en el chorro produciendo choques capaces de acelerar electrones relativistas; estos electrones emiten rayos cuando interactúan con los fotones provenientes de las nubes BLR. Calculamos semi-analíticamente la evolución dinámica de una nube típica dentro del chorro, la distribución de energía de los electrones localmente acelerados y la emisión de alta energía que estos últimos producen, teniendo en cuenta los efectos relativistas. Estimamos el ciclo de trabajo de estas interacciones para determinar si ocurren como eventos discretos o casi continuos. Comparamos los flujos de rayos observados con los predichos por nuestro modelo y discutimos las implicaciones en términos de eficiencia de aceleración de partículas y carga de masa en los chorros blazar.Fil: del Palacio, Santiago. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Bosch Ramon, Valentí. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina60 Reunión anual de la Asociación Argentina de AstronomíaRío NegroArgentinaAsociación Argentina de AstronomíaUniversidad Nacional de Río NegroObservatorio Pierre Auger Su
- …
