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Los astrónomos detectan variables en 47 Tucanae Cluster

Los astrónomos detectan 22 nuevas variables cataclísmicas en el cúmulo globular 47 Tucanae

30 de mayo de 2017 por el informe Tomasz Nowakowski



 Los astrónomos detectan 22 nuevas variables cataclísmicas en el cúmulo globular 47 Tucanae
Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA muestra el cúmulo globular 47 Tucanae. Crédito: NASA, ESA, y la herencia de Hubble (STScI / AURA) -ESA / Hubble Colaboración Reconocimiento: J. Mack (STScI) y G. Piotto 

(Universidad de Padua, Italia)
Un equipo internacional de astrónomos liderado por Liliana Rivera Sandoval, de la Universidad de Amsterdam, Holanda, encontró 22 nuevas estrellas cataclísmicas variables en un grupo globular conocido como 47 Tucanae (47 Tuc para abreviar). El descubrimiento hace de 47 Tuc el grupo con el mayor número de variables cataclísmicas identificadas hasta el momento. Los hallazgos fueron detallados en un artículo publicado el 19 de mayo en arXiv.org.

Las variables cataclísmicas (CVs) son sistemas binarios de estrellas que consisten en una enana blanca y una compañera normal de la estrella. Aumentan irregularmente en brillo por un factor grande, después bajan de nuevo a un estado quiescent. Estos binarios se han encontrado en diferentes entornos como el centro de la galaxia de la Vía Láctea, la vecindad solar y dentro de los cúmulos abiertos y globulares. Es importante estudiar CVs en grupos globulares para entender cómo afectan la evolución de tales grupos de estrellas y para obtener información sobre cómo las interacciones estelares en un entorno estelar denso afectan la evolución de las variables cataclísmicas.

Ubicado a aproximadamente 15.300 años luz de la Tierra, 47 Tuc es un enorme núcleo no globular colapsado en la constelación de Tucana. Este grupo muestra una baja extinción, tiene una alta tasa de interacción y tiene la mayoría de las fuentes de rayos X identificadas hasta ahora entre otros grupos globulares. Estas propiedades hacen de 47 Tuc un excelente objetivo para estudiar binarios cercanos, lo que potencialmente puede conducir a la detección de muchas variables cataclísmicas.

Esa es la razón por la que Sandoval y su equipo han analizado las imágenes casi ultravioleta y ópticas disponibles del Telescopio Espacial Hubble, en combinación con datos de rayos X del Observatorio Chandra de Rayos X de la NASA, lo que resultó en la búsqueda de nuevos CV en 47 Tuc. La investigación aumentó el número de variables cataclísmicas conocidas en este grupo de 21 a 43.

"En este trabajo, identificamos el mayor número de CVs identificados en un clúster globular a través de la identificación de contrapartes de rayos X, más del doble del número de CV conocidos en 47 Tuc", escribieron los astrónomos en el documento.

Según el estudio, los CV en 47 Tuc están más concentrados hacia el centro de agrupación que las estrellas de desvío de la secuencia principal. Todas las variables cataclísmicas en este grupo tienen un color azul en el ultravioleta cercano y en los diagramas ópticos de magnitud de color. Esto se debe a la emisión del acretor (enana blanca) y el disco de acreción.

Los investigadores revelaron que dieciocho CV en el cluster mostrar la emisión de hidrógeno-alfa, que es probable que provenga del disco de acreción o de la corriente y las contribuciones de la estrella compañera. Además, se encontró que cuatro variables cataclísmicas tenían grandes variaciones de amplitud (hasta aproximadamente 3 magnitudes) en escalas de tiempo de horas. Sin embargo, la causa de estas variaciones sigue sin explicarse.

Dado el hecho de que 47 Tuc es un clúster sin núcleo colapsado, el equipo trató de comparar su población de CV con los de NGC 6397 y NGC 6752, dos ejemplos de clústeres de núcleo colapsado.

"47 Tuc tiene muchos más débiles CV que los clusters núcleo-colapsado Esto sugiere que la población de CV en 47 Tuc es una combinación de CV primordial y CV dinámicamente formados hace mucho tiempo (...) Si escalamos las masas de NGC 6397 y NGC 6752 a la de 47 Tuc, los clusters núcleo-colapsados ​​tienen muchos CV más brillante.Esto parece indicar que las interacciones dinámicas juegan un papel importante en los clusters núcleo-colapsados ​​para crear CV ", concluyeron los investigadores.

 Explorar más lejos: Un agujero negro en un binario de baja masa de rayos X
Más información: Nuevas variables cataclísmicas y otros binarios exóticos en el grupo globular 47 Tucanae, arXiv: 1705.07100 [astro-ph.SR] arxiv.org/abs/1705.07100
Abstracto

Presentamos 22 nuevas (+3 confirmadas) variables cataclísmicas (CVs) en el cúmulo globular colapsado no 47 Tucanae (47 Tuc). El número total de CV en el grupo es ahora 43, la muestra más grande en cualquier cúmulo globular hasta el momento. Para las identificaciones se utilizaron imágenes ultravioleta cercanas (NUV) y ópticas del Telescopio Espacial Hubble, en combinación con los resultados de rayos X del Observatorio de Rayos X de Chandra. Esto nos permitió construir la función de luminosidad CV NUV más profunda del cluster. Encontramos que los CV en 47 Tuc están más concentrados hacia el centro de agrupación que las estrellas de desvío de la secuencia principal. Comparamos nuestros resultados con las poblaciones CV de los cúmulos globulares colapsados ​​núcleo NGC 6397 y NGC 6752.  

Encontramos que 47 Tuc tiene menos CV brillantes por unidad de masa que los otros dos grupos. Esto sugiere que las interacciones dinámicas en clusters núcleo-colapsados juegan un papel importante creando nuevos CV. En 47 Tuc, la población CV probablemente está dominada por sistemas primordiales y viejos formados dinámicamente. Estimamos que los CV en 47 Tuc tienen masas totales de aprox. 1,4 M_sun. También se encontró que la función de luminosidad de rayos X de los CV en los tres grupos es bimodal. Además, discutimos un posible sistema de doble degeneración y un objeto intrigante / no clasificado. Finalmente, presentamos cuatro sistemas que podrían ser compañeros de pulsar de milisegundo dados sus rayos X y NUV / colores ópticos. Para uno de ellos presentamos evidencia muy fuerte para ser un compañero ablated. Los otros tres podrían ser CO- o He-WDs.

Lea más en: https://phys.org/news/2017-05-astronomers-cataclysmic-variables-globular-cluster.html#jCp

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