Primer estudio detallado de la quema quasi-estable de H/He en estrellas de neutrones

Tesis

Resumen *

El objetivo general de esta tesis doctoral es contribuir significativamente desde una perspectiva observacional al entendimiento de las propiedades de las oscilaciones cuasi-periódicas (QPOs) de milihertz (mHz) detectadas en binarias de rayos X de baja masa que contienen como objeto compacto una estrella de neutrones. Aunque estas QPOs de mHz fueron predichas por primera vez por Paczynski (1983), recién fueron reportadas por Revnivtsev et al. (2001), quienes las detectaron en tres fuentes binarias de rayos X usando los observatorios RXTE y EXOSAT. Sin embargo, desde su descubrimiento, el estudio de estas QPOs ha sido limitado y se han detectado pocas fuentes adicionales. Por lo tanto, esta tesis se propone abordar esta brecha en el conocimiento mediante un análisis detallado de la  variabilidad temporal y espectral de las QPOs de mHz con el fin de caracterizar estas oscilaciones y explorar su relación con las caracterı́sticas de las fuentes binarias de rayos X que las albergan. La Parte I de este trabajo consiste en el Capı́tulo 1, en el que se introduce el tipo de objetos que se analizará, esto es, las binarias de rayos X de baja masa. En este capı́tulo, se hace una breve descripción general de estas fuentes, haciendo especial énfasis en la variabilidad que ellas presentan en el rango de los rayos X. Luego, en particular, se enfoca en el tipo de variabilidad que es objeto de estudio de esta tesis, es decir, en las QPOs de mHz y sus caracterı́sticas principales. Finalmente, se introduce el modelo teórico actual que describe las QPOs de mHz, y se presenta tanto el estado del conocimiento previo al inicio de esta tesis como las motivaciones que impulsaron su investigación. En el Capı́tulo 2 se detallan los instrumentos utilizados en esta tesis. Esto incluye una breve descripción de los telescopios y detectores de rayos X, como de las misiones relevantes para nuestro estudio. También se describen las herramientas de análisis temporal utilizadas, como el periodograma de Lomb-Scargle. En la Parte II se presentan los resultados originales obtenidos mediante estudios observacionales en la banda de los rayos X. El Capı́tulo 3 reporta el descubrimiento de QPOs de mHz en una nueva fuente, EXO 0748–676, y se analizan sus propiedades en comparación con las halladas en otras fuentes. En el Capı́tulo 4 se profundiza en el estudio de las QPOs de mHz de 4U 1608–52 y Aql X–1, y se examina el decrecimiento sistemático de la frecuencia de las oscilaciones con el tiempo observado en algunos casos particulares. Finalmente, en el Capı́tulo 5, se presenta el hallazgo de QPOs de mHz en una nueva binaria de rayos X, 4U 1730–22, usando datos de NICER y se estudió el comportamiento de estas oscilaciones a bajas energı́as. Por último, en la Parte III se culmina con las conclusiones generales y se plantean las perspectivas futuras que continuarán y profundizarán las lı́neas de investigación iniciadas en este trabajo. Información suministrada por el agente en SIGEVA