Estudio de la población de objetos compactos en el cúmulo globular NGC 6397 con la unidad de campo integral MUSE

Binarias Compactas

Variable Cataclísmica (VC) / Binaria de rayos X (LMXB)

• Enana blanca / Estrella de neutrones como primaria:
• Estrella secuencia principal secundaria
• Acreción (usualmente) via disco:
• Erupciones por inestabilidad en disco. Aumento varias magnitudes

Cúmulos Globulares

• Conjunto de estrellas ligadas gravitacionalmente
• $10^5-10^6$ estrellas
• Única población
• 10-13 Gyr
• 157 en la Vía Lactea

NGC 6397

• $\approx$ 2 kpc
• Centro colapsado
• Radios característicos:
• $r_c=0.05^{\prime \prime }$
• $r_h=2.90^{\prime \prime}$
• $r_t=15.81^{\prime \prime}$
• Observaciones con ROSAT,Hubble y Chandra

Binarias en Cúmulos Globulares (CGs)

• Cúmulos Globulares (CGs)
  • La población de binarias gobierna la evolución dinámica de los CGs
• Variables Cataclísmicas (VCs):
  • Una potencial población de VCs diferente a la del campo galáctico
  • Muchas interrogantes abiertas
• Estrellas de Neutrones (EN):
  • ENs a distancias conocidas en CGs
  • Estimar la ecuación de estado (relación masa-radio)
• Ondas Gravitacionales:.
  • Estrella de neutrones para LIGO
  • Enanas blancas para eLISA

Falta de data y entendimiento de VCs en CGs

MUSE

Unidad de campo integral (UCI)

• Cubo de data:

$ \text{FoV:}(1^ \prime \times 1 ^ \prime )$

$(0.\!\!^{\prime\prime}2 \times 0.\!\!^{\prime\prime}2 \times 1.25 \, \unicode{x212B} $)

$4800-9300 \, \unicode{x212B} $

• Comisionamiento MUSE
• Julio 26 hasta Agosto 3, 2014
• Exposiciones cortas (25-60 s)
• Total 95 minutos

NGC 6397

Credit: ESO

Reducción de data

Pre-procesamiento de marca instrumentalCredit: MUSE Pipeline User Manual

Post-procesamiento. Calibración observación y producción cubos de datos
Credit: MUSE Pipeline User Manual

La data

Imagen blanca		H$\alpha - $continuo (H$\alpha$ - continuo) + contornes Chandra X-ray

Data muy ruidosa

VCs Detectadas

VCs confirmadas via espectroscopía en NGC 6397

Análisis espectral

VCs y LMXB

• VCs:
• Ratio de masa:
• A partir de la emisión de los dos picos de H$\alpha$(Casares 2016)
• Velocidad radial:
• Correlación cruzada entre dos noches de observación
• Erupciones:
• Comparación con observaciones de Hubble (Cohn et al. 2010). Variabilidad en magnitud R
• LMXB:
• Insinuación de detección. Limite en flujo de H$\alpha$

Resultados

• VCs Primordiales
  • 'Tenues' no detectadas en H$\alpha$
  • ¿Primordiales en las regiones exteriores?
• Periodos:
  • Exposiciones muy cortas (100 secs primera noche)
  • Masa de secundaria - Periodo:
  • Grandes barras de errores en ratio de masa
  • No TiO y punto de giro: $0.5 \text{ M}_\odot \lesssim \text{M}_{\text{sec}} \lesssim 0.8 \text{ M}_\odot$
• Erupciones:.
  • Al menos una esperada (estimación empírica y sesgada)
  • Escasas en cúmulos globulares. Sugiere que magnéticas
• Magnetismo:
  • No helio ionizado (He II)
  • Linea más fuerte de He II fuera del rango (4686 Å)

Conclusión