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Nuevas perspectivas sobre variables cataclísmicas de eROSITA

Las encuestas de rayos X de eROSITA traen nuevos hallazgos sobre variables cataclismicas y sus propiedades únicas.

Axel Schwope, Kira Knauff, Jan Kurpas, Mara Salvato, Beate Stelzer, Laurent Stütz, Dusan Tubín-Arenas

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Las variables catastróficas (CVs) son sistemas estelares binarios donde una estrella, generalmente una enana blanca, está chupando material de su estrella compañera. Estos sistemas pueden producir estallidos repentinos e intensos de brillo debido a la acumulación y liberación explosiva de materia. Este artículo explora cómo las encuestas de Rayos X, en particular el proyecto eROSITA, han contribuido a nuestro conocimiento sobre las CVs.

Tipos de Variables Cataclísmicas

Las CVs se pueden clasificar según diferentes características:

  1. CVs Estándar: Típicamente tienen una enana blanca y una estrella compañera que llena su lóbulo de Roche, permitiendo que la materia fluya de la compañera a la enana blanca.
  2. CVs Magnéticas: Incluyen polares e intermedios polares, donde la enana blanca tiene un campo magnético fuerte que afecta el proceso de acreción.
  3. Degenerados Dobles (DDs): Involucran dos enanas blancas, donde una puede estar robando material de la otra.
  4. Estrellas Simbióticas (SySts): Estos sistemas constan de una enana blanca o una estrella de neutrones que acumula material de una estrella gigante a través de vientos estelares.

Hallazgos de las Encuestas eROSITA

El telescopio de rayos X eROSITA (Extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) ha sido clave para identificar CVs. En encuestas iniciales, se encontró que un número significativo de CVs conocidos se detectó como fuentes de rayos X. Esto fue especialmente cierto cuando se consideraron datos recopilados de múltiples pilas de encuestas.

Tasas de Detección

En las primeras encuestas, alrededor del 65% de las CVs conocidas fueron detectadas. Este número aumentó a más del 90% al considerar datos de todas las encuestas de rayos X disponibles, mirando solo dentro de cierta distancia de la Tierra. Esto muestra que eROSITA ha ampliado nuestra visión de la población de CVs, especialmente en términos de identificar sistemas menos brillantes o más lejanos.

Tipos de CVs Detectados

Las encuestas diferenciaron entre diferentes tipos de CVs. Por ejemplo, las CVs no magnéticas, como las novas enanas, se encontraron junto a los tipos magnéticos. Los datos ayudaron a aclarar cómo se comportan estos sistemas en términos de sus emisiones de rayos X y propiedades ópticas.

Propiedades de las CVs Magnéticas

Las CVs magnéticas, como los polares, mostraron una relación creciente de emisiones de rayos X suaves a duras con campos magnéticos crecientes. Este aspecto es crucial para entender la naturaleza del material que se está acumulando en la enana blanca. También se identificaron algunas nuevas polares intermedias suaves, proporcionando datos valiosos sobre sus características.

Análisis Espectral

Las CVs magnéticas más brillantes fueron sometidas a análisis espectral, permitiendo la medición de temperaturas y otras propiedades de sus emisiones. Estos datos respaldan hallazgos anteriores sobre el comportamiento de estos sistemas.

No detecciones e implicaciones

Aunque muchas CVs fueron detectadas, algunas permanecieron esquivas. Las razones para la no detección se atribuyeron principalmente a limitaciones de distancia y brillo. Los datos sugirieron que muchos objetos no detectados probablemente están demasiado lejos o son demasiado débiles para ser capturados por las encuestas.

Implicaciones más amplias para la investigación de CVs

Los hallazgos de las encuestas eROSITA han impulsado discusiones e investigaciones sobre la evolución de los binarios cercanos. Las muestras más grandes permiten a los científicos acotar mejor los modelos de cómo evolucionan e interactúan las CVs con el tiempo. La combinación de datos de rayos X y ópticos mejora la comprensión de las características físicas de estos sistemas únicos.

Conclusión

Las encuestas de rayos X de eROSITA han mejorado significativamente nuestro conocimiento sobre las variables catastróficas, revelando más sobre sus tipos, tasas de detección y propiedades intrínsecas. La combinación de datos de rayos X con observaciones ópticas allana el camino para estudios más completos de las CVs, aumentando nuestra comprensión de estos fascinantes sistemas estelares.

Fuente original

Título: A first systematic characterization of cataclysmic variables in SRG/eROSITA surveys

Resumen: (abridged) We present an account of known cataclysmic variables (CVs) that were detected as X-ray sources in eROSITA X-ray surveys and have Gaia DR3 counterparts. We address standard CVs with main sequence donors and white dwarfs accreting via Roche-lobe overflow (RLOF) and related objects, the double degenerates (DDs), and the symbiotic stars (SySts). We discern between nonmagnetic (dwarf novae and nova-like objects) and magnetic CVs (polars and intermediate polars (IPs)). In the publically available eROSITA catalog from the recent DR1, typically 65\% of known cataloged and classified CVs are detected. This fraction rises to over 90\% if the stack of all \ero X-ray surveys (called S45 in this paper) is considered and the search volume is restricted to a radius of 500\,pc. We examine the various classes of CVs in various diagnostic diagrams relating X-ray and optical properties (luminosity, absolute magnitude, color, X-ray spectral hardness, and optical variability) and establish their average class properties. We derive spectral properties for the 22 brightest polars and confirm an increase in the ratio of soft to hard X-rays with increasing magnetic field in the accretion region. We report three new soft IPs and present a spectral analysis of all soft IPs. Their blackbody temperatures agree well with published values. The DDs represent the bluest and faintest subcategory but reach the same identification fraction as the standard CVs. The SySts are the most distant systems; only 20 (13\%) were detected as X-ray sources in S45, and 7 of those are first-time detections. We investigate their mean properties using an upper limit on the flux of the nondetected CVs. Their X-ray nondetection is indeed a distance effect.

Autores: Axel Schwope, Kira Knauff, Jan Kurpas, Mara Salvato, Beate Stelzer, Laurent Stütz, Dusan Tubín-Arenas

Última actualización: 2024-07-30 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2407.20903

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.20903

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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