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Decaimiento orbital extremadamente rápido del sistema binario de rayos X con agujero negro Nova Muscae 1991

Autor/es: J. I. González Hernández, L. Suárez-Andrés, R. Rebolo, J. Casares

Referencia: 2016 MNRAS 465 L15 | Enlace

 Panel superior: cambio de fase orbital en el instante de la conjunción inferior (fase orbital cero), <em>T<sub>n</sub></em>, de la estrella secundaria perteneciente al sistema binario de rayos-X con agujero negro BHXB Nova Muscae 1991, el cual alberga un agujero negro, frente al número de ciclo orbital, <em>n</em>, sobre la parábola que mejor ajusta los datos observacionales. Las barras de error proporcionan las incertidumbres observacionales δ<em>T<sub>n</sub></em>. Los círculos azules corresponden a las medidas previamente determinadas extraídas de la literatura, y el triángulo rojo es la nueva medida espectroscópica de VLT/X-Shooter determinada con el período fijo y el método MCMC. Los paneles pequeños muestran dos simulaciones de MonteCarlo (MC) de 10000 pruebas teniendo en cuenta las incertidumbres en cada punto <em>T<sub>n</sub></em>: (i) con los datos observados, es decir, usando los valores <em>T<sub>n</sub></em> como centro de las distributiones MC (panel pequeño izquierdo), y (ii) utilizando los puntos sobre el ajuste parabólico (panel pequeño derecho). Panel inferior: residuos del ajuste de los valores <em>T<sub>n</sub></em> respecto al número de ciclo orbital <em>n.</em>
Panel superior: cambio de fase orbital en el instante de la conjunción inferior (fase orbital cero), Tn, de la estrella secundaria perteneciente al sistema binario de rayos-X con agujero negro BHXB Nova Muscae 1991, el cual alberga un agujero negro, frente al número de ciclo orbital, n, sobre la parábola que mejor ajusta los datos observacionales. Las barras de error proporcionan las incertidumbres observacionales δTn. Los círculos azules corresponden a las medidas previamente determinadas extraídas de la literatura, y el triángulo rojo es la nueva medida espectroscópica de VLT/X-Shooter determinada con el período fijo y el método MCMC. Los paneles pequeños muestran dos simulaciones de MonteCarlo (MC) de 10000 pruebas teniendo en cuenta las incertidumbres en cada punto Tn: (i) con los datos observados, es decir, usando los valores Tn como centro de las distributiones MC (panel pequeño izquierdo), y (ii) utilizando los puntos sobre el ajuste parabólico (panel pequeño derecho). Panel inferior: residuos del ajuste de los valores Tn respecto al número de ciclo orbital n.

Presentamos nuevas observaciones espectroscópicas de media resolución del sistema binario de rayos X con agujero negro Nova Muscae 1991, tomadas con el espectrógrafo X-Shooter instalado en el telescopio 8.2-m VLT. Estas observaciones nos han permitido medir el tiempo de conjunción inferior de la estrella secundaria con el agujero negro de este sistema, resultando, junto con medidas previas, en un decaimiento del período orbital de (dP/dt)= −20.7±12.7 ms año−1 (−24.5 ± 15.1 μs por ciclo orbital). Este es significativamente más rápido que los medidos previamente en los otros sistemas de rayos X con agujeros negros A0620-00 y XTE J1118+480. No existe modelo estándar de evolución de estos sistemas que explique este extremadamente rápido decaimiento orbital. A este ritmo, la estrella secundaria alcanzaría el horizonte de sucesos (dado por el radio de Schwarzschild de unos 32 km) en aproximadamente 2.7 millones de años. Este resultado tiene implicaciones dramáticas en la evolución y tiempo de vida de los sistemas binarios de rayos X con agujeros negros.

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