A hadronic emission model for black hole-disc impacts in the blazar OJ 287

Autor(es)

Rodriguez-Ramirez, J. C. ^[1] ; Kushwaha, P. ^{[2, 1]} ; de Gouveia Dal Pino, E. M. ^[1] ; Santos-Lima, R. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Astron Geofis & Ciencias Atmosfer IAG USP, BR-05508090 Sao Paulo, SP - Brazil

^[2] Aryabhatta Res Inst Observat Sci ARIES, Naini Tal 263002 - India

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; v. 498, n. 4, p. 5424-5436, NOV 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

A supermassive black hole (SMBH) binary in the core of the blazar OJ 287 has been invoked in previous works to explain its observed optical flare quasi-periodicity. Following this picture, we investigate a hadronic origin for the X-ray and gamma-ray counterparts of the November 2015 major optical flare of this source. An impact outflow must result after the lighter SMBH (the secondary) crosses the accretion disc of the heavier one (the primary). We then consider acceleration of cosmic ray (CR) protons in the shock driven by the impact outflow as it expands and collides with the active galactic nucleus (AGN) wind of the primary SMBH. We show that the emission of these CRs can reproduce the X-ray and gamma-ray flare data self-consistently with the optical component of the 2015 November major flare. The derived emission models are consistent with a magnetic field B similar to 5 G in the emission region and a power-law index of q similar to 2.2 for the energy distribution of the emitting CRs. The mechanical luminosity of the AGN wind represents less than or similar to 50 per cent of the mass accretion power of the primary SMBH in all the derived emission profiles. (AU)

• Processo FAPESP: 13/10559-5 - Investigação de fenômenos de altas energias e plasmas astrofísicos: teoria, simulações numéricas, observações e desenvolvimento de instrumentação para o Cherenkov Telescope Array (CTA)
• Beneficiário: Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais
• Processo FAPESP: 15/13933-0 - Investigação de jatos relativísticos e sua emissão em altas energia por meio da análise de observações em multi-comprimenti-de-onda
• Beneficiário: Pankaj Kushwaha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/12188-5 - Estudo de partículas relativísticas e emissões de alta energia em torno de fontes de buracos negros e jatos por meio de simulações MHD, partículas-em-células (PIC) e transferência radiativa
• Beneficiário: Juan Carlos Rodríguez Ramírez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado