Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège -  Volume 93 - Année 2024  No 3 - 41st Liège International Astrophysical Colloquium 

X-raying the Wind–Wind Collisions in HD 168112 and HD 167971

Gregor Rauw
STAR Institute, Université de Liège, Allée du Six-Août, 19c, Bât. B5c, 4000 Liège, Belgium
email : g.rauw@uliege.be
Ronny Blomme
Royal Observatory of Belgium, Ringlaan 3, 1180 Brussels, Belgium
Yaël Nazé
STAR Institute, Université de Liège, Allée du Six-Août, 19c, Bât. B5c, 4000 Liège, Belgium
Delia Volpi
FSM, Université Libre de Bruxelles, Campus Erasme, 1070 Anderlecht, Belgium

Résumé

La binaire O+O à période longue HD 168112 et le système triple HD 167971 sont connus depuis les années 1980 pour leur émission radio synchrotron. Cette émission radio est produite par des électrons relativistes accélérés par les chocs hydrodynamiques de la collision des vents stellaires dans ces systèmes. Ces collisions peuvent également générer une intense émission en rayons X qui varie en fonction de la phase orbitale. Dans des binaires excentriques à longue période orbitale, comme celles étudiées ici, le plasma en aval du choc se trouve dans le régime adiabatique et l’intensité de l’émission X devrait varier comme l’inverse de la séparation orbitale. Ici, nous discutons des observations XMM-Newton de HD 168112 et HD 167971 qui nous permettent de mieux comprendre les propriétés de collisions de vents au sein de ces systèmes.

Mots-clés : Mots-clés : étoiles massives, étoiles individuelles (HD 168112; HD 167971), binaires sérrées, émission de rayons X stellaires

Abstract

The O-type long-period binary HD 168112 and triple HD 167971 star systems have been known for several decades for their non-thermal synchrotron radio emission. This emission arises from relativistic electrons accelerated in the hydrodynamic shocks of the wind collisions in these systems. Such wind collisions are expected to produce a strong X-ray emission that varies as a function of orbital phase. In wide eccentric binaries, such as our targets, the X-ray emission arises from an adiabatic plasma and its intensity should scale as the inverse of the orbital separation. We present a set of XMM-Newton observations of these systems which help us gain insight into the properties of their wind interactions.

Keywords : stars: early-type, stars: individual (HD 168112; HD 167971), binaries: close, X-rays: stars

This work is distributed under the Creative Commons CC BY 4.0 Licence.

Paper presented at the 41st Liège International Astrophysical Colloquium on “The eventful life of massive star multiples,” University of Liège (Belgium), 15–19 July 2024.

Bibliographie

Arnaud, K. A. (1996) XSPEC: The first ten years. In Astronomical Data Analysis Software and Systems V, edited by Jacoby, G. H. and Barnes, J., Astronomical Society of the Pacific Conference Series, volume 101, pages 17–20. https://www.aspbooks.org/a/volumes/article_details/?paper_id=12588.

Blomme, R., De Becker, M., Runacres, M. C., Van Loo, S., and Setia Gunawan, D. Y. A. (2007) Non-thermal radio emission from O-type stars: II. HD 167971. A&A, 464(2), 701–708. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20054602.

Blomme, R., Rauw, G., Volpi, D., Nazé, Y., and Abdul-Masih, M. (2024) The colliding-wind binary HD 168112. A&A, 687, A106. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202450227.

Blomme, R., Van Loo, S., De Becker, M., Rauw, G., Runacres, M. C., Setia Gunawan, D. Y. A., and Chapman, J. M. (2005) Non-thermal radio emission from O-type stars. I. HD 168112. A&A, 436(3), 1033–1040. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20042383.

Gosset, E. and Nazé, Y. (2016) The X-ray light curve of the massive colliding wind Wolf–Rayet + O binary WR 21a. A&A, 590, A113. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201527051.

Ibanoglu, C., Çakırlı, Ö., and Sipahi, E. (2013) MY Serpentis: a high-mass triple system in the Ser OB2 association. MNRAS, 436(1), 750–758. https://doi.org/10.1093/mnras/stt1616.

Le Bouquin, J.-B., Sana, H., Gosset, E., De Becker, M., Duvert, G., Absil, O., Anthonioz, F., Berger, J.-P., Ertel, S., Grellmann, R., Guieu, S., Kervella, P., Rabus, M., and Willson, M. (2017) Resolved astrometric orbits of ten O-type binaries. A&A, 601, A34. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201629260.

Maíz Apellániz, J., Trigueros Páez, E., Negueruela, I., Barbá, R. H., Simón-Díaz, S., Lorenzo, J., Sota, A., Gamen, R. C., Fariña, C., Salas, J., Caballero, J. A., Morrell, N. I., Pellerin, A., Alfaro, E. J., Herrero, A., Arias, J. I., and Marco, A. (2019) MONOS: Multiplicity Of Northern O-type Spectroscopic systems. I. Project description and spectral classifications and visual multiplicity of previously known objects. A&A, 626, A20. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201935359.

Mayer, P., Božić, H., Lorenz, R., and Drechsel, H. (2010) Sixty four nights of UBV photometry of early-type stars at La Sila. AN, 331(3), 274–281. https://doi.org/10.1002/asna.200911303.

Nazé, Y. (2009) Hot stars observed by XMM-Newton: I. The catalog and the properties of OB stars. A&A, 506(2), 1055–1064. https://doi.org/10.1051/0004-6361/200912659.

Putkuri, C., Gamen, R., Morrell, N. I., Maíz Apellániz, J., Arias, J. I., Simón-Díaz, S., Ferrero, G. A., Rodríguez, C. N., Sota, A., Benvenuto, O. G., and Barbá, R. H. (2023) The spectroscopic orbit of HD 168112 A,B in NGC 6604: another massive binary target for interferometry. MNRAS, 525(4), 6084–6096. https://doi.org/10.1093/mnras/stad2657.

Stevens, I. R., Blondin, J. M., and Pollock, A. M. T. (1992) Colliding winds from early-type stars in binary systems. ApJ, 386, 265–287. https://doi.org/10.1086/171013.

Pour citer cet article

Gregor Rauw, Ronny Blomme, Yaël Nazé & Delia Volpi, «X-raying the Wind–Wind Collisions in HD 168112 and HD 167971», Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège [En ligne], Volume 93 - Année 2024, No 3 - 41st Liège International Astrophysical Colloquium, 256-261 URL : https://popups.uliege.be/0037-9565/index.php?id=12337.