Ubicuas pero olvidadas: Absorciones anchas en los espectros ópticos de binarias de rayos X de baja masa

Panel izquierdo: Modelo esquemático de la formación de las absorciones anchas. Panel derecho: Espectros ópticos de cuatro sistemas de la muestra estudiada, centrados en las transiciones de Balmer H-delta, H-gamma and H-beta.
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Las binarias de rayos X de baja masa son sistemas en los que una estrella transfiere materia a un objeto compacto—ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones—produciendo erupciones muy energéticas (conocidas como "outbursts"). Durante estos eventos, sus espectros ópticos permiten estudiar procesos extremos de acreción y eyección de materia. Aunque algunas de sus características espectroscópicas han sido analizadas en detalle (por ejemplo, revelando la expansión del disco y la presencia de vientos ópticos), la aparición de absorciones anchas en el régimen óptico ha sido tradicionalmente ignorada.

En este trabajo, presentamos el primer estudio sistemático de estas absorciones anchas. Llevamos a cabo el primer estudio poblacional dedicado a comprender su origen y sus propiedades fundamentales. Complementamos este análisis con una base de datos espectroscópica de seis binarias de rayos X de baja masa durante la erupción, lo que nos permite seguir su evolución. Encontramos que las absorciones anchas son muy comunes: el 78% de los sistemas con agujeros negros y el 29% de los sistemas con estrellas de neutrones con al menos tres épocas de observaciones espectroscópicas las presentan. Estos valores representan límites inferiores robustos, especialmente debido a la visibilidad transitoria de estos rasgos. Su presencia no depende de la orientación del sistema ni de la naturaleza del objeto compacto, y se observan principalmente en líneas de hidrógeno.

Basándonos en sus propiedades, proponemos que las absorciones anchas se forman en una capa relativamente fría y ópticamente gruesa del disco, situada por debajo de una región más caliente y ópticamente delgada que produce las líneas de emisión tradicionales. Nuestros resultados sugieren que estas absorciones amplias están presentes a lo largo de toda la erupción, aunque su visibilidad está condicionada por el reprocesado de rayos X que produce un brillante continuo y enmascara estas características, así como por la intensidad relativa de las líneas de emisión que rellenan parcialmente sus núcleos.

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