L’astrofísica busca entendre els mecanismes que governen els objectes celestes i les seves interaccions a través de l’univers. Els binaris de forats negres amb emissions de raigs X (BHXRBs) proporcionen un laboratori excepcional per estudiar la física d’acreció, els jets relativistes i els efectes de la gravetat extrema. Aquesta tesi se centra en l’evolució dels BHXRBs en la banda de raigs X, analitzant les seves propietats espectrals i temporals a través de diferents estats d’acreció, incloent-hi l’estat dur (HS), l’estat tou-intermedi/estat tou (SIMS/SS), i les mesures de rotació mitjançant el modelatge de l’emissió tèrmica del disc (“ajustament d’emissió del continu”). Una anàlisi auto-consistent ha revelat que la connexió entre el disc i la corona juga un paper crucial en la forma de l’emissió observada en raigs X. Utilitzant dades de múltiples observatoris de raigs X, aquest treball explora l’evolució del disc d’acreció i la geometria de la corona mitjançant tècniques avançades de modelatge espectral. Un descobriment clau és que en l’estat dur, contràriament a la creença comuna de que el disc d’acreció estaria altament truncat, el disc intern no està necessàriament truncat i podria ser no truncat o lleugerament truncat, amb una fracció de reflexió dels raigs X propera a la unitat com s’esperava. Això suggereix una interacció disc-corona més complexa del que s’havia assumit prèviament. La transició a l’estat tou-intermedi i a l’estat tou (SIMS/SS) es marca per l’emergència d’un disc d’acreció autoenfosquit, on una disminució sobtada de la temperatura aparent del disc intern va acompanyada d’un augment del radi del disc inferit. Aquest efecte, derivat del modelatge espectral, depèn fortament de la inclinació del sistema, suggerint que l’enfosquiment geomètric juga un paper significatiu en el sorgiment de les propietats observades del disc. Cal destacar que aquest fenomen sembla ser una característica recurrent en els grans esclats de BHXRBs altament inclinats, indicant un mecanisme físic comú en joc durant el SIMS. A més, aquesta tesi presenta una mesura de la rotació d’un BHXRB en l’estat dur-intermedi (HIMS) mitjançant el mètode d’ajustament de l’emissió del continu. Els resultats indiquen un forat negre amb baix gir, descartant efectivament un alt gir en incorporar noves restriccions dinàmiques. La discrepància observada entre les estimacions d’inclinació mitjançant l’ajustament de l’emissió del continu i les obtingudes a través del modelatge de reflexió relativista suggereix un possible desajustament entre el disc intern d’acreció i l’òrbita binària, la qual cosa podria tenir implicacions significatives per a l’evolució del moment angular del sistema. Aquests resultats proporcionen noves perspectives sobre la física d’acreció dels BHXRBs, desafiant les suposicions tradicionals sobre la truncació del disc, la geometria de la corona i les restriccions de gir. Els resultats tenen implicacions àmplies per entendre els processos d’acreció en entorns de gravetat extrema, amb aplicacions potencials a altres objectes compactes com els estels de neutrons i els nuclis actius de galàxies (AGN).
X-ray studies of accreting black hole X-ray binaries
Ubach Ramirez, S. (Autor). 9 de maig 2025
Tesi d’estudis: Tesi doctoral
Tesi d’estudis: Tesi doctoral