Um estudo em (infra)vermelho: investigando as componentes da nova anã V2051 ophiuchi

Abstract

Neste trabalho apresentamos uma caracterização detalhada das componentes da nova anã V2051 Ophiuchi no infravermelho através da análise de series temporais de fotometria rápida nas bandas J, H e KS obtidas com o telescópio SOAR de 4:1 m em 20 de junho de 2013 nas quais o objeto estava em quiescência. A este conjunto de dados, modelamos a modulação elipsoidal causada pela secundária gravitacionalmente distorcida para inferir seus fluxos. Com a modulação modelada, subtraímos sua contribuição da curva de luz do sistema obtendo curvas de luz correspondendo apenas ao disco de acréscimo. A estas curvas, aplicamos técnicas de mapeamento por eclipses para inferir sua distribuição espacial de brilho. A partir dos fluxos modelados da secundária calculamos suas magnitudes e cores (J - H), (H - KS) e (J - KS), que são consistentes com ade uma estrela de tipo espectral M(8:01:5) com temperatura equivalente de corpo negro de TBB = (2700270)K, o que coloca a binária a uma distância de dBB = (10717)pc. Através de uma relação empírica de Barnes & Evans para o brilho superficial, e fazendo um match espectral a um catálogo de estrelas anãs frias, encontramos distâncias de paralaxe fotométrica de dB&E = (10216)pc e dSM = (1126)pc, respectivamente. O tipo espectral e temperatura encontrados condizem com o esperado pela teoria de evolução de variáveis cataclísmicas e com medidas espectroscópicas. Utilizamos um código de mapeamento por eclipses em 3D para obter a distribuição de brilho no disco de acréscimo em cada banda. Usando a técnica de entropy landscape encontramos o raio do disco e ângulo de abertura de melhor ajuste para cada banda, Rd,J = 0:40RL1, Rd,H =0:41RL1 e Rd,KS = 0:8RL1, condizentes com o aumento da largura do eclipse visto nas curvas de luz e com o raio calculado a partir da meia largura do eclipse. Para todas as bandas o ângulo de abertura e desprezível. Os mapas de eclipse possuem evidências convincentes a favor da presença de bracos espirais. Analisamos as componentes assimétricas dos mapas de eclipse identificando estas estruturas e as distribuições azimutais de brilho para caracterizá-las. Distribuições radiais de temperatura de brilho e intensidade foram calculadas, bem como espectros espacialmente resolvidos do disco de acréscimo.<br>

Abstract: In this work we present a detailed characterization of the dwarf nova V2051 Ophiuchi on the infrared via the analysis of time-series of high speed photometry on the J, H and KS bands, obtained with the 4:1 mSOAR telescope in June 20th, 2013, while the object was in a quiescentstate. We modelled the ellipsoidal variations in the light curve caused by the gravitationally distorted secondary star to infer its fluxes. We then subtracted the contribution of the secondary star from the light curves obtaining accretion disc-only light curves. To these light curves we applied Eclipse Mapping techniques to infer their spatial brightness distribution. From the modelled fluxes to the secondary we calculated its apparent magnitudes and (J - H), (H - KS) and (J - KS) colours, which are consistent with an M(8:01:5) star with a black body equivalent temperature of TBB = (2700270)K; this puts the binary at a distance of dBB = (10717)pc. Using an empirical Barnes & Evans relation to the surface brightness, and finding the best-t match one a catalogue of cool dwarfs, we find photometric parallax distances of dB&E = (10216)pc and dSM = (112 6)pc respectively. The estimated spectral type and temperature are in good agreement with expectations from the current models of cataclysmic variables evolution and with spectroscopic measurements. We used a 3D eclipse mapping code to obtain the brightness distribution at each band. Using the entropy landscape technique we find the disk radius and opening angle at each band, Rd,J = 0:40RL1, RdH = 0:41RL1 and Rd,KS = 0:8RL1, in agreement with the observed increase of the width of the eclipse with wavelength and with theradius calculated from the width of the eclipse. For all bands, the opening angle is negligible. The eclipse maps provide convincing evidence in favor of the presence of spiral arms. We analyzed the assymetrical components of the eclipse maps, identifying those structures, and the azimuthal brightness distributions to characterize them. Radial brightness temperature and intensity distributions are calculated, as well as spatially resolved spectra of the accretion disc.