Tesis postgrado Astrofísica

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Examinando Tesis postgrado Astrofísica por Materia "ESTRELLAS VARIABLES CATACLISMICAS"

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    Multiperiodicidad de superciclos en novas enanas del tipo SU UMa
    (Universidad de Valparaíso, 2019-03) Contreras Quijada, Alexander
    Los sistemas estelares binarios compuestos por una componente primaria (enana blanca) y otra secundaria (estrella de secuencia principal) que presentan transferencia de masa son las llamadas variables cataclísmicas (CV, por sus siglas en inglés). El material que proviene desde la componente secundaria, luego de llenar su lóbulo de Roche, forma un disco de acreción alrededor de la enana blanca. Dentro de las CVs se encuentran las novas enanas que presentan erupciones de duración y frecuencia variables en sus curvas de luz, donde se distinguen 3 clases: las tipo U Gem o SS Cyg, Z Cam y las SU UMa. Éstas últimas poseen períodos orbitales menores a 3 horas y presentan erupciones normales que duran pocos días y erupciones más largas (alrededor de 2 semanas) y más brillantes llamadas supererupciones. El período de tiempo entre cada supererupción se denomina superciclo (entre 120 y 600 días) y cambia de forma cuasi-periódica. Así también, se distinguen las ER UMa que poseen superciclos más cortos cada 20 a 40 días. El presente trabajo presenta un estudio en detalle de superciclos para 23 novas enanas del tipo SU UMa y 3 del tipo ER UMa. Mediante datos observacionales, principalmente desde la base de datos de la American Association of Variable Star Observers (AAVSO) y supererupciones reportadas en la literatura, se pudieron obtener hasta 88 años de observaciones para cada estrella. En consecuencia, se contabilizaron la mayoría de las superupciones para asignarles números de ciclos E y con ello poder determinar los valores de superciclos típicos. De esta forma, mediante ajustes de mínimos cuadrados lineales de los números de ciclos E versus día juliano se obtuvieron superciclos generales promedio (PSC) de entre 42 días hasta aproximadamente 1.5 años. Sin embargo, se encuentra que los superciclos presentan 3 tipos de variaciones en distintas escalas de tiempo que van desde pocos meses hasta algunas décadas. En primer lugar, los residuos O-C muestran rangos de superciclo aproximadamente constante después de 5 o más supererupciones y que representan variaciones a corto plazo en intervalos de tiempo de 1 a 33 años aproximadamente. De esta forma, estos superciclos C (130 casos) muestran valores que van desde los 34 días hasta alrededor de 1.7 años, encontrándose además entre 2 a 11 superciclos C por objeto. En segundo lugar, mediante ajustes de mínimos cuadrados parabólicos a los residuos O-C lineales se encuentra que 17 casos presentan cambios seculares signicativos de superciclos, aumentando su valor en 11 o disminuyéndolo en 6 casos, lo que constituye variaciones a largo plazo. En tercer lugar, se encontraron variaciones a mediano plazo en todos los casos, donde a partir de ajustes de mínimos cuadrados sinusoidales a los residuos O-C parabólicos se determinaron superciclos (PSCsin) que van desde 5.4 a aproximadamente 48.4 años. Adicionalmente, se realizaron nuevos ajustes de mínimos cuadrados sinusoidales a los residuos O-C lineales, con ello se encontraron superciclos (PSCsin2) entre los 5.5 a los 58.6 años. Por otra parte, para los PSC se pudieron distinguir dos grupos bien definidos, separados por el C = 250 días. Por lo cual, se encuentra una fuerte correlación entre este parámetro versus tiempo de observación y PSCsin, para PSC menores a los 250 días. Sin embargo, para PSC > 250[d] no se encuentra ninguna correlación significativa con los parámetros ya mencionados. Así mismo, se encuentra que alrededor de un 64% de los superciclos C están bajo los 250[d]. Los valores de PSC son comparados con otros resultados reportados en la literatura. A pesar de que se encuentran similitudes también existen diferencias substanciales principalmente referentes a las variaciones seculares de los superciclos. Finalmente, se investiga una posible relación de los superciclos sinusoidales (PSCsin y PSCsin2) con ciclos de tipo solar ('22 años), debido a variaciones en la componente secundaria de la binaria producto de fuertes campos magnéticos que se producen en las zonas convectivas en su interior. Tales variaciones se manifiestan en cambios a largo plazo de la magnitud promedio, variaciones pequeñas del período orbital (Porb) y, en el caso de novas enanas, variaciones del valor promedio de los intervalos entre erupciones consecutivas. De esta forma, en este estudio se comparan 54 variables cataclísmicas (CVs) y un total de 103 períodos cíclicos (Pcic) donde el valor medio para CVs con Porb>3h es de 13.1 _ 2.6 años. Por el contrario, para Porb<3h el valor medio aumenta de forma signicativa hasta 23.6 _ 1.7 años. En consecuencia, las SU UMa podrían presentar ciclos de tipo solar con períodos mucho más largos que los de otros tipos de novas enanas.
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    The properties of post-novae
    (Universidad de Valparaíso, 2022-03) Fuentes Morales, Irma; Tappert, Claus
    The impact of nova eruptions on the long-term evolution of Cataclysmic Variables (CVs) is one of the least understood and intensively discussed topics in the field. A decisive ingredient to improve this would be to establish a large sample of post-novae with known properties. Novae are objects that are well studied in the maximum stage, but after the eruption a significant amount of time on large telescopes is needed to study them, due to them mostly turning into very faint objects. In order to obtain a significant sample of post-novae, Tappert et al. started a project to enlarge the sample since 2009, called “Life after eruption”. This thesis is the direct continuation of their project, which is based on observations both photometric and spectroscopically using a variety of telescopes located in Chile. The steps to recover post-novae consist of (i) identifying post-nova candidates in the field through color-color diagrams (ii) confirming them through their spectral characteristics and (iii) if possible, obtaining the orbital period through time-series data either photometrically or spectroscopically, with the ultimate goal to obtain a significant and reliable sample in order to update some general aspects of the post-nova population, such as the orbital period distribution and their spectral characteristics. In this work, we present the spectroscopic confirmation for eleven post-novae. Collecting spec- troscopic parameters from the literature including these new data, we present an updated spectral study of the post-novae. With all data from the “Life after eruption” project the observational lack of objects that erupted more than 60 years ago is significant filled. The main result points to there being no correlation between the mass transfer rate and the time since eruption, in good agree- ment with previous studies. The interpretation that strong equivalent widths would be indicators of low-mass transfer rate is not entirely correct (e.g. Patterson 1984), because they appear to be indicators of inclination rather than of the mass transfer rate. A more conclusive result for the behavior of the mass transfer can only be obtained with a larger sample of novae erupted especially more than 100 years ago. We also present an updated orbital period distribution of novae using the new orbital periods found here, identifying the false-claims ones in the literature and stated reasons why they are not reliable. We compare the observational data with a theoretical period distribution calculated using both an empirical and the classical recipe for angular momentum loss. We find that neither model reproduces the observed peak in the 3 – 4 h range, suggesting that the prescription for magnetic braking usually used in CV evolution above the period gap is not totally understood.