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General
Los agujeros negros y estrellas de neutrones en binarias de rayos-X son laboratorios únicos para explorar la física de estos objetos compactos. No solo permiten confirmar la existencia de agujeros negros de origen estelar a través de mediciones dinámicas de sus masas, sino que también permiten investigar el comportamiento de la materia y la radiación bajo la influencia de un campo gravitatorio extremo. De este modo, es posible estudiar la física del proceso de acreción, la forma más eficiente de producción de energía conocida. El conocimiento de este proceso es esencial para entender el Universo, jugando un papel crucial en la astronomía galáctica y extra-galáctica.
Los objetivos científicos que se persiguen son:
- Estudios de acreción y eyección. Esta línea explota una fenomenología que nuestro grupo ha descubierto recientemente y se enfoca en la relación universal existente entre el proceso de acreción en agujeros negros y los procesos de expulsión en forma de jets colimados y vientos. Se pondrá énfasis en las propiedades generales y el efecto que el viento frío que hemos descubierto en binarias de rayos-X tiene sobre todo el proceso de acreción. Investigaremos como de comunes son estos vientos, como afectan al proceso de acrecimiento en el agujero negro y cuál es su relación con los jets y los vientos observados en rayos-X. Asimismo se realizarán estudios espectrales detallados en rayos X, con el fin de caracterizar los diferentes estados y geometrías de acreción en función de la luminosidad.
- Tenemos como objetivo definir la distribución de masas de agujeros negros estelares y estrellas de neutrones. Para ello medimos masas en binarias de rayos-X, continuando así nuestra ya reconocida contribución a uno de los experimentos fundamentales en la astrofísica moderna. De este modo, esperamos mejorar significativamente las distribuciones conocidas de objetos compactos, lo cual permitirá verificar modelos de explosión de supernovas y evolución de binarias compactas; además de obtener límites a la ecuación de estado de la materia nuclear. Para ello, mediremos las masas en binarias de rayos-X conocidas o recientemente descubiertas, e intentaremos encontrar un gran número de nuevas binarias de rayos X en nuestra galaxia que puedan después ser estudiadas dinámicamente.
- Analizar la estructura y variabilidad de los discos de acreción alrededor de los objetos compactos en diferentes bandas espectrales (óptico-rayos X). La distribución espectral durante la erupción (especialmente a altas energías) y su variación temporal es esencial para restringir los modelos de erupción y la estructura física del disco (e.g. radio del disco advectivo) así como la contribución del jet a la emisión en el visible y el infrarrojo.
Miembros
Resultados
- Nuestro equipo ha liderado un ambicioso estudio multi-frecuencia que cubrió las dos erupciones de 2015 del agujero negro transitorio V404 Cyg. Este evento ha sido uno de los más interesantes jamás observados de este tipo. En 2018 publicamos el trabajo global que recoge todos los datos espectroscópicos tomados en 1989 y 2015.
- Presentamos la evidencia de viento similar al detectado en V404 Cyg en un segundo sistema con agujero negro, V4641 Sgr.
- Se publicó tanto el artículo final como un estudio piloto sobre el método desarrollado por el grupo para descubrir y medir masas en agujeros negros en quietud. Esta técnica, potencialmente, podría triplicar la población conocida de estos objetos.
- Se medió la masa de la estrella de neutrones en PSR J2215+5135, una de las más masivas que se conocen hasta la fecha.
- Se presentó el primer estudio detallado del sistema ultra-compacto SLX 1737-282.
Actividad científica
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32014 -
A Be-type star with a black-hole companionStellar-mass black holes have all been discovered through X-ray emission, which arises from the accretion of gas from their binary companions (this gas is either stripped from low-mass stars or supplied as winds from massive ones). Binary evolution models also predict the existence of black holes accreting from the equatorial envelope of rapidlySimón-Díaz, S. et al.
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12014 -
Ultraviolet-excess sources with a red/infrared counterpart: low-mass companions, debris discs and QSO selectionWe present the result of the cross-matching between ultraviolet (UV)-excess sources selected from the UV-Excess Survey of the Northern Galactic Plane (UVEX) and several infrared (IR) surveys (2MASS, UKIDSS and WISE). From the position in the (J - H) versus (H - K) colour-colour diagram, we select UV-excess candidate white dwarfs with an M-dwarfZijlstra, Albert et al.
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22014 -
The neutron star transient and millisecond pulsar in M28: from sub-luminous accretion to rotation-powered quiescenceThe X-ray transient IGR J18245-2452 in the globular cluster M28 contains the first neutron star (NS) seen to switch between rotation-powered and accretion-powered pulsations. We analyse its 2013 March-April 25 d long outburst as observed by Swift, which had a peak bolometric luminosity of ˜6 per cent of the Eddington limit (LEdd), and give detailedPooley, David et al.
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22014 -
Fast orbital decays of black hole X-ray binaries: XTE J1118+480 and A0620-00★We present new 10.4 m-GTC/OSIRIS spectroscopic observations of the black hole X-ray binary XTE J1118+480 that confirm the orbital period decay at dot{P}=-1.90± 0.57 ms yr-1. This corresponds to a period change of -0.88 ± 0.27 μs per orbital cycle. We have also collected observations of the black hole X-ray binary A0620-00 to derive an orbitalCasares, J. et al.
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22014 -
The evolving polarized jet of black hole candidate Swift J1745-26Swift J1745-26 is an X-ray binary towards the Galactic Centre that was detected when it went into outburst in 2012 September. This source is thought to be one of a growing number of sources that display `failed outbursts', in which the self-absorbed radio jets of the transient source are never fully quenched and the thermal emission from theCurran, P. A. et al.
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22014 -
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12014 -
Broad-band monitoring tracing the evolution of the jet and disc in the black hole candidate X-ray binary MAXI J1659-152MAXI J1659-152 was discovered on 2010 September 25 as a new X-ray transient, initially identified as a gamma-ray burst, but was later shown to be a new X-ray binary with a black hole as the most likely compact object. Dips in the X-ray light curves have revealed that MAXI J1659-152 is the shortest period black hole candidate identified to datevan der Horst, A. J. et al.
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122013 -
The origin of the tilted disc in the low-mass X-ray binary GR Mus (XB 1254-690)We present photometric and spectroscopic observations of the low-mass X-ray binary GR Mus (XB 1254-690), and find strong evidence for the presence of a negative superhump with a period that is 2.4 ± 0.3 per cent shorter than the orbital. This provides further support that GR Mus indeed harbours a precessing accretion disc (with a period of 6.74 ± 0Cornelisse, R. et al.
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112013 -
Towards a dynamical mass of the ultraluminous X-ray source NGC 5408 X-1We obtained multi-epoch Very Large Telescope optical spectroscopic data in 2011 and 2012 on the ultraluminous X-ray source NGC 5408 X-1. We confirm that the He II λ4686 line has a broad component with an average full width at half-maximum of v = 780 ± 64 km s-1 with a variation of ˜13 per cent during observations spanning over four years, and isGrisé, F. et al.
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112013 -
A determination of the space density and birth rate of hydrogen-line (DA) white dwarfs in the Galactic plane, based on the UVEX surveyWe present a determination of the average space density and birth rate of hydrogen-line (DA) white dwarfs within a radius of 1 kpc around the Sun, based on an observational sample of 360 candidate white dwarfs with g 19.5 and (g - r) 0.4, selected from the UV-Excess (UVEX) survey of the northern Galactic plane, in combination with a theoreticalVerbeek, K. et al.
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102013 -
The X-Ray Properties of the Black Hole Transient MAXI J1659-152 in QuiescenceWe present new Chandra X-ray observations of the transient black hole X-ray binary MAXI J1659-152 in quiescence. These observations were made more than one year after the end of the source's 2010-2011 outburst. We detect the source at a 0.5-10 keV flux of 2.8(8) × 10–15 erg s–1 cm–2, which corresponds to a luminosity of ~1.2 × 1031 (d/6 kpc)2 erg sHoman, J. et al.
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92013 -
Evidence for quiescent synchrotron emission in the black hole X-ray transient Swift J1357.2-0933We present high time resolution ULTRACAM optical and NOTCam infrared observations of the edge-on black hole X-ray transient Swift J1357.2-0933. Our data taken in 2012 and 2013 show the system to be at its pre-outburst magnitude and so the system is in quiescence. In contrast to other X-ray transients, the quiescent light curves of Swift J1357.2Shahbaz, T. et al.
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92013 -
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Discovery of twin kHz quasi-periodic oscillations in the low-mass X-ray binary XTE J1701-407We report the discovery of kHz quasi-periodic oscillations (QPOs) in three Rossi X-ray Timing Explorer observations of the low-mass X-ray binary XTE J1701-407. In one of the observations we detect a kHz QPO with a characteristic frequency of 1153 ± 5 Hz, while in the other two observations we detect twin QPOs at characteristic frequencies of 740 ±Strohmayer, Tod et al.
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82013 -
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Fecha de publicación:
72013