Año de inicio
1997
Unidad organizativa
Institución organizadora
Subvenciones relacionadas:
General
Descripción
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
Investigador principal
Montserrat
Armas Padilla
Personal del proyecto
Jorge
Casares Velázquez
Tariq
Shahbaz
Teodoro
Muñoz Darias
Manuel Ángel
Pérez Torres
Virginia Anahi
Cúneo
María Guayente
Panizo Espinar
Ignacio
González Martínez-Pais
Pablo
Rodríguez Gil
Jonay Isai
González Hernández
Colaboradores
Prof.
P. Charles
Prof.
R. Fender
Prof.
P. Jonker -
Prof.
T. Marsh
Dr.
D. Steeghs
Dr.
S. Motta
Prof.
T. Belloni
Dr.
K. O'Brien
Dr.
B. Gaensicke
Prof.
J.M. Paredes
Dr.
M. Ribó
Dr.
J. Marti
Prof.
S. Campana
Dr.
P. D’Avanzo
Dr.
I. Negueruela
Dr.
J.M. Corral-Santana
Dr.
D. Russell
Prof.
Rudy Wijnands
Dr.
N. Degenaar
Dr.
A. de Ugarte
Dr.
Y. Ueda
Dr.
R.I. Hynes
María Jesús
Arevalo Morales
Josefa
Becerra González
Artemio
Herrero Davo
Garik
Israelian
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
Publicaciones relacionadas
-
Probing for the host galaxies of the fast X-ray transients XRT 000519 and XRT 110103Over the past few years, ~30 extragalactic fast X-ray transients (FXRTs) have been discovered, mainly in Chandra and XMM-Newton data. Their nature remains unclear, with proposed origins, including a double neutron star merger, a tidal disruption event involving an intermediate-mass black hole and a white dwarf, or a supernova shock breakout. AEappachen, D. et al.
Fecha de publicación:
72022 -
Characterizing eclipsing white dwarf M dwarf binaries from multiband eclipse photometryWith the prevalence of wide-field, time-domain photometric sky surveys, the number of eclipsing white dwarf (WD) systems being discovered is increasing dramatically. An efficient method to follow these up will be key to determining any population trends and finding any particularly interesting examples. We demonstrate that multiband eclipseBrown, Alex J. et al.
Fecha de publicación:
62022 -
A Tentative 114 minute Orbital Period Challenges the Ultracompact Nature of the X-Ray Binary 4U 1812-12We present a detailed time-resolved photometric study of the ultracompact X-ray binary candidate 4U 1812-12. The multicolor light curves obtained with HiPERCAM on the 10.4 m Gran Telescopio Canarias show a ≃114 minute modulation similar to a superhump. Under this interpretation, this period should lie very close to the orbital period of the systemArmas Padilla, Montserrat et al.
Fecha de publicación:
52022 -
A Misfired Outburst in the Neutron Star X-Ray Binary Centaurus X-4We report on a long-term optical monitoring of the neutron star X-ray binary Centaurus X-4 performed during the last 13.5 yr. This source has been in quiescence since its outburst in 1979. Our monitoring reveals the overall evolution of the accretion disk; we detect short-duration flares, likely originating also in the disk, superimposed with aBaglio, M. C. et al.
Fecha de publicación:
52022 -
The Donor of the Black Hole X-Ray Binary MAXI J1820+070We estimate the parameters of the donor of the accreting black hole binary MAXI J1820+070. The measured values of the binary period, rotational and radial velocities, and constraints on the orbital inclination imply the donor is a subgiant with the mass of ${M}_{2}\approx {0.49}_{-0.10}^{+0.10}{M}_{\odot }$ and the radius of ${R}_{2}\approx {1.19}_Mikołajewska, Joanna et al.
Fecha de publicación:
52022 -
A 62-minute orbital period black widow binary in a wide hierarchical tripleOver a dozen millisecond pulsars are ablating low-mass companions in close binary systems. In the original `black widow', the eight-hour orbital period eclipsing pulsar PSR J1959+2048 (PSR B1957+20) 1, high-energy emission originating from the pulsar 2 is irradiating and may eventually destroy 3 a low-mass companion. These systems are not onlyBurdge, Kevin B. et al.
Fecha de publicación:
52022 -
SOAR/Goodman Spectroscopic Assessment of Candidate Counterparts of the LIGO/Virgo Event GW190814On 2019 August 14 at 21:10:39 UTC, the LIGO/Virgo Collaboration (LVC) detected a possible neutron star-black hole merger (NSBH), the first ever identified. An extensive search for an optical counterpart of this event, designated GW190814, was undertaken using the Dark Energy Camera on the 4 m Victor M. Blanco Telescope at the Cerro Tololo InterTucker, D. L. et al.
Fecha de publicación:
42022 -
The SN Ia runaway LP 398-9: detection of circumstellar material and surface rotationA promising progenitor scenario for Type Ia supernovae (SNeIa) is the thermonuclear detonation of a white dwarf in a close binary system with another white dwarf. After the primary star explodes, the surviving donor can be spontaneously released as a hypervelocity runaway. One such runaway donor candidate is LP 398-9, whose orbital trajectoryChandra, Vedant et al.
Fecha de publicación:
62022 -
The peculiar chemical abundance of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 - Li enhancementUsing high-resolution optical spectroscopy we determine the chemical abundance of the secondary star in the binary millisecond pulsar PSR J1023+0038. We measure a metallicity of [Fe/H] = 0.48 ± 0.04 which is higher than the Solar value and in general find that the element abundances are different compared to the secondary stars in X-ray binariesShahbaz, T. et al.
Fecha de publicación:
62022 -
Discovery and characterization of five new eclipsing AM CVn systemsAM CVn systems are ultra-compact, hydrogen-depleted, and helium-rich, accreting binaries with degenerate or semidegenerate donors. We report the discovery of five new eclipsing AM CVn systems with orbital periods of 61.5, 55.5, 53.3, 37.4, and 35.4 min. These systems were discovered by searching for deep eclipses in the Zwicky Transient Facilityvan Roestel, J. et al.
Fecha de publicación:
62022 -
Measuring the mass of the black widow PSR J1555-2908Accurate measurements of the masses of neutron stars are necessary to test binary evolution models, and to constrain the neutron star equation of state. In pulsar binaries with no measurable post-Keplerian parameters, this requires an accurate estimate of the binary system's inclination and the radial velocity of the companion star by other meansKennedy, M. R. et al.
Fecha de publicación:
52022 -
A persistent ultraviolet outflow from an accreting neutron star binary transientAll disc-accreting astrophysical objects produce powerful disc winds. In compact binaries containing neutron stars or black holes, accretion often takes place during violent outbursts. The main disc wind signatures during these eruptions are blue-shifted X-ray absorption lines, which are preferentially seen in disc-dominated `soft states' 1,2. ByCastro Segura, N. et al.
Fecha de publicación:
32022 -
The Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO): prototype performance and prospects for transient scienceThe Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO) is an array of wide-field optical telescopes, designed to exploit new discoveries from the next generation of gravitational wave detectors (LIGO, Virgo, and KAGRA), study rapidly evolving transients, and exploit multimessenger opportunities arising from neutrino and very high energy gamma-raySteeghs, D. et al.
Fecha de publicación:
42022 -
Hard-state Optical Wind during the Discovery Outburst of the Black Hole X-Ray Dipper MAXI J1803-298We present 12 epochs of optical spectroscopy taken across the discovery outburst of the black hole (BH) candidate MAXI J1803-298 with the Gran Telescopio Canarias and Very Large Telescope. The source followed a standard outburst evolution with hard and soft states. The system displays a triangular shape in the hardness intensity diagram, consistentMata Sánchez, D. et al.
Fecha de publicación:
22022 -
Relentless and complex transits from a planetesimal debris discThis article reports quasi-continuous transiting events towards WD 1054-226 at d = 36.2 pc and V = 16.0 mag, based on simultaneous, high-cadence, multiwavelength imaging photometry using ULTRACAM over 18 nights from 2019 to 2020 March. The predominant period is 25.02 h and corresponds to a circular orbit with blackbody T eq = 323 K, where aFarihi, J. et al.
Fecha de publicación:
42022 -
MUSE spectroscopy of planetary nebulae with high abundance discrepanciesWe present MUSE deep integral-field unit spectroscopy of three planetary nebulae (PNe) with high-abundance discrepancy factors (ADF > 20): NGC 6778, M 1-42, and Hf 2-2. We have constructed flux maps for more than 40 emission lines, and use them to build extinction, electron temperature (T e), electron density (n e), and ionic abundances maps of aGarcía-Rojas, J. et al.
Fecha de publicación:
32022 -
Searching for nova shells around cataclysmic variables - II. A second campaignWe report on our second campaign to search for old nova shells around cataclysmic variables (CVs). Our aim was to test the theory that nova eruptions cause cycles in the mass transfer rates of CVs. These mass transfer cycles change the behaviour of CVs during their intereruption periods. We examined Hα images of 47 objects and found no new shellsSahman, D. I. et al.
Fecha de publicación:
32022 -
The return of the spin period in DW Cnc and evidence of new high state outburstsDW Cnc is an intermediate polar which has previously been observed in both high and low states. Observations of the high state of DW Cnc have previously revealed a spin period at ~38.6 min, however, observations from the 2018 to 2019 low state showed no evidence of the spin period. We present results from our analysis of 12 s cadence photometricDuffy, C. et al.
Fecha de publicación:
22022 -
System parameters of three short-period cataclysmic variable starsUsing photometric ULTRACAM observations of three new short-period cataclysmic variables (CVs), we model the primary eclipse light curves to extract the orbital separation, masses, and radii of their component stars. We find donor masses of $0.060\pm 0.008\, {\rm M_\odot }$, $0.042\pm 0.001\, {\rm M_\odot }$, and $0.042\pm 0.004\, {\rm M_\odot }$Wild, J. F. et al.
Fecha de publicación:
22022 -
The Observed Mass Distribution of Galactic Black Hole LMXBs Is Biased against Massive Black HolesThe discovery of gravitational-wave radiation from merging black holes (BHs) also uncovered BHs with masses in the range of ≍20-160 M ⊙. In contrast, the most massive Galactic stellar-mass BH currently known has a mass of ≍21 M ⊙. While low-mass X-ray binaries (LMXBs) will never independently evolve into a binary BH system, and binary evolutionJonker, Peter G. et al.
Fecha de publicación:
112021
