Microquasars and ULXS: Fossils of GRB Sources

Abstract

ESUMENLas fuentes de destellos gamma de larga duracion probablemente resultan del colapso de estrellas masivas en sistemas binaries. Despues d('l colapso de la estrella primaria el sistema binario puede permanecer ligado gravitacionalrnente dejando como rernanente un microcuasar o una fuente Ultraluminosa en rayos X (ULX). En este contexto, los microcuasares y las ULXs son fosiles de las fuentes de destellos gamma y contienen claves sobre la fisica y astrofisica de las fuentes de destellos gamma progenitoras. Aqui muestro que la identificacion del lugar de nacimiento de los microcuasares acota las propiedades dc las estrellas progenitoras de objetos compactos, y que la velocidad con que es disparado el microcuasar puede ser usada para acotar la energia de la ('xi)losi6n de las estrellas masivas que son progenitoras de estrellas de neutrones y agujeros negros. Las observaciones muestran que los sistemas binaries con estrellas de neutrones LS 5039, LSI +61°303 y el agujero negro de baja masa en GRO J1655-40 se formaron en explosiones energeticas, mientras que los agujeros negros de masas mayores (M > 10 M q ) en Cygnus X-1 y GRS 1915+105 se formaron por colapso directo en oscuridad ('ornpleta o en supernovas de baja luminosidad. La asociacion con cumulos de estrellas masivas de las estrellas de neutrones en LSI +61°303 y de los magnetares SGR 1806-20 and SGR 1900+14, sugiere que estrellas muy masivas (M> 50 M q ) pueden bajo ciertas circunstancias, terminar como estrellas de neutrones y no como agujeros negros. Lss fuentes de destellos gamma de larga duracion contienen los mismos ingredientes basicos que los microcuasares y las ULXs, objetos compactos con discos de acrecion y chorros relativistas en sistemas binaries, y las analogias fenomenologicas encontradas entre los microcuasares y Nucleus Activos de Galaxias podran ser extendidas a las fuentes de destellos gamma.ABSTRAGT Gamma-ray bursts (GRBs) of long duration probably result from the core-collapse of massive stars in binary systems. After the collapse of the primary star the binary system may remain bound leaving a microquasar or ULX source as remnant. In this context, microquasars and ULXs are fossils of GRB sources and should contain physical and astrophysical clues on their GRB-source progenitors. Here I show th at the identification of the birth place of microquasars can provide constrains on the progenitor stars of compact objects, and th at the runaway velocity can be used to constrain the energy in the explosion of massive stars th at leave neutron stars and black holes. The observations show th at the neutron star binaries LS 5039, LSI +61°303 and the low-mass black hole GRO J1655-40 formed in energetic supernova explosions, whereas the black holes of larger masses (M > 10 M^.)) in Cygnus X-1 and GRS 1915+105 formed promptly, in the dark or in underluminous supernovae. The association with clusters of niELSsive stars of the microquasar LSI +61°303 and the magnetars SGR 1806-20 and SGR 1900+14, suggest th at very massive stars (M > 50 M q ) may -in s...

The Origin of the Most Energetic Galactic Cosmic Rays: Supernova Explosions into Massive Star Plasma Winds

“…Micro-quasars surely produce energetic particles and cosmic rays (e.g. Heinz & Sunyaev 2002, Mirabel 2004, 2011). So all of the final evolutionary stages will be active contributors to energetic particles (e.g.…”