Los agujeros negros y las estrellas de neutrones en sistemas binarios de rayos-X (XRBs) constituyen un laboratorio ideal para el estudio de la física de objetos compactos, así como de la física de la acreción, el mecanismo más eficiente de producción de energía conocido. Este proyecto (XB-LAB), que se apoya en iniciativas anteriores (AYA2017-83216-P, PID2021-124879NB-I00 y PID2020-120323GB-I00) lideradas por el equipo-de-investigación, tiene como objetivo explorar ambas áreas. Nuestro reconocido equipo del IAC, junto con colaboradores internacionales de renombre, aporta una amplia experiencia y acceso a instalaciones de observación de primera clase, lo que nos permite proponer este proyecto de cuatro años con tres objetivos principales.
El primer objetivo es utilizar nuestro conjunto único de datos, enriquecido con nuevas observaciones en los rangos de los rayos X, visible e infrarrojo cercano, para realizar un estudio detallado de los vientos del disco de acreción. Nuestro objetivo es determinar sus propiedades observacionales, comprender su relación con el disco de acreción y los jets, y examinar el papel tanto del tamaño del disco de acreción como de la inclinación en su visibilidad y propiedades cinemáticas. También investigaremos las propiedades físicas y la geometría de estos outflows, empleando técnicas avanzadas de modelado para analizar perfiles de líneas relacionadas con el viento y evaluar mecanismos de lanzamiento.
El segundo objetivo se centra en los XRB ultracompactos, una familia de XRBs con períodos orbitales de menos de 80 minutos, que proporcionan información sobre la evolución binaria y los procesos de acreción. Estos sistemas serán fuentes primarias para la próxima misión LISA, involucrando estrellas de neutrones o agujeros negros que acretan material de estrellas donantes degeneradas como enanas blancas, y son claves para estudiar fenómenos como la fase de envoltura común. Utilizando nuestro catálogo desarrollado durante el PID2020, UltraCompCAT, ampliaremos nuestro conocimiento de esta familia a través de campañas observacionales con nuevas y revolucionarias instalaciones con el objetivo principal de medir períodos orbitales, identificar características espectrales y validar nuevos métodos de diagnóstico.
El tercer objetivo de XB-LAB es ampliar las mediciones de masa de objetos compactos (es decir, agujeros negros y estrellas de neutrones) en una gama más amplia de XRB transitorias, aumentando nuestro catálogo de sistemas con contrapartidas detectables y masas dinámicas. Estos esfuerzos nos permitirán evaluar teorías sobre el colapso de estrellas masivas y proporcionar datos cruciales para clasificar y comprender las características físicas de estos sistemas, incluso aquellos que no son detectables en quietud.