Polarização de raios X independente de energia em 4U 1630-47 no estado intermediário de espectroscopia e polarimetria

A missão IXPE permitiu medições de polarização de raios X em binários de acreção. A dependência do grau de polarização dos raios X na inclinação binária e na profundidade óptica do meio emissor $τ_0$ são as novas ferramentas importantes.

Analisamos o binário de raios X do buraco negro 4U~1630--47 como um exemplo de uma das fontes enigmáticas da nossa Galáxia. Consideramos observações espectrais e polarimétricas de episódios de explosão de 4U~1630--47 observados com o IXPE e o NICER.

Interpretamos esse comportamento de independência energética em $P(E)$ como resultado da Comptonização (espalhamento ascendente) de fótons suaves na nuvem Compton plana. Argumentamos que os espectros de energia de banda larga da fonte de raios X podem ser reproduzidos por um modelo físico composto pelo componente Comptonizado e pelo componente linha de ferro ({\it Gaussian}).

A análise espectral usando este modelo mostra que durante o estado intermediário o espectro 4U~1630--47 foi caracterizado por um índice de fótons $Γ\sim 2, 5$ e a temperatura do elétron $kT_e\sim ~9 ~{\rm keV}$. Na verdade, esta abordagem permite encontrar facilmente a profundidade semi-óptica $τ_0\sim 1.8$ da nuvem Compton em 4U~1630--47 aplicando a inclinação $69\pm1^\circ$ e usando a relação $(P, \cos(i), τ_0)$ ao resolver a equação de transferência radiativa completa para uma nuvem.

Esta abordagem também é acompanhada pelo fato de que o grau de polarização é independente da energia do fóton, o que demonstramos observacionalmente, pelo menos para 4U~1630--47 na faixa de 2-8 keV. Tanto indivíduos como organizações que trabalham com arXivLabs abraçaram e aceitaram nossos valores de abertura, comunidade, excelência e privacidade dos dados do usuário.

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