The photon-index-time-lag correlation in black hole X-ray binaries

Abstract

Hemos realizado un análisis temporal y espectral de un conjunto de binarias de agujeros negros para estudiar la correlación entre el índice fotónico y el desfase temporal de los fotones duros con respecto a los blandos. Aportamos más pruebas de que las propiedades temporales y espectrales de las binarias de rayos X de agujeros negros están acopladas. En concreto, hemos descubierto que el desfase temporal medio aumenta a medida que la emisión de rayos X se vuelve más blanda. Aunque en el pasado se ha informado de una correlación entre la dureza del espectro de rayos X y el desfase temporal (o de fase) en un puñado de sistemas, nuestro estudio confirma que este comportamiento correlacionado es una propiedad global de los binarios de rayos X con agujeros negros. También demostramos que la correlación entre el índice fotónico y el desfase temporal puede explicarse como resultado de la comptonización inversa en un chorro.

We have performed a timing and spectral analysis of a set of black hole binaries to study the correlation between the photon index and the time lag of the hard photons with respect to the soft ones. We provide further evidence that the timing and spectral properties in black hole X-ray binaries are coupled. In particular, we find that the average time lag increases as the X-ray emission becomes softer. Although a correlation between the hardness of the X-ray spectrum and the time (or phase) lag has been reported in the past for a handful of systems, our study confirms that this correlated behaviour is a global property of black hole X-ray binaries. We also demonstrate that the photon-index–time-lag correlation can be explained as a result of inverse Comptonization in a jet.