Análise multi-escala de séries temporais de fotometria CCD de FO Aqr

Abstract

Variáveis cataclísmicas (VC) são sistemas binários semidestacados que contêm uma anã branca (chamada primária) e uma estrela companheira (chamada secundária) que extravasa seu lobo de Roche e transfere matéria através do ponto lagrangiano interno L1. VC exibem períodos orbitais que variam entre 80 min ≲ Porb ≲ 10 h e separações orbitais da ordem de 1−10 R⊙. Para primárias magnéticas com campos com intensidades entre B ~ 1−10 MG, a transferência do gás ionizado ocorre via disco de acresção até certo raio, a partir daí é confinada às linhas do campo. FO Aqr pertence a uma subclasse magnética das VCs, os polares intermediários, onde a anã branca tem período de rotação (spin) menor que o período orbital (Pspin < Porb). Nesses objetos, a matéria é canalizada para os pólos magnéticos da primária a partir de um raio magnetosférico, formando “cortinas” de acréscimo. FO Aqr possui um período orbital de 4.85 horas e período de rotação da primária de 20.9 minutos. A rotação da primária é evidenciada por uma modulação na curva de luz do objeto com amplitude de ~0.2 mag. O máximo brilho ocorre, durante a rotação da anã branca, quando a máxima área superficial da cortina é vista e o pólo magnético está direcionado para o lado oposto do observador. A evolução rotacional da primária de FO Aqr é complexa. A derivada temporal Ṗspin apresentou sinal negativo na década de 80, positivo na década seguinte (período de 88 a 2002), e novamente negativo até 2015 (Pspin estava diminuindo no último trabalho publicado sobre o objeto). Neste trabalho ampliou-se o estudo da evolução temporal de Pspin em FO Aqr utilizando dados de fotometria CCD de banda larga coletados no período 2014‐2019 no Observatório do Pico dos Dias (OPD/LNA). O ajuste da efeméride linear aos 100 instantes de máximo brilho de FO Aqr observados entre agosto de 2014 até maio de 2019 (cobertura temporal de 4.76 anos) indica um período das modulações fotométricas (ou seja, de rotação da primária) de Pmod = Pspin = 1254.0032 ± 0.0006 s. O diagrama O−C construído em relação à efeméride parabólica (de melhor ajuste aos instantes de máximo médios diários) revela um valor negativo para Ṗspin, porém, a aplicação de um teste-F revela que não há significância estatística na adição de um termo quadrático à efeméride linear. Não há discrepância significativa (a um nível de 3σ) entre os valores de Pmod obtidos nos ajustes feitos separadamente nos anos de 2014, 2015, 2017 e 2018. O valor obtido para o período das modulações fotométricas Pmod indica, considerando os valores da literatura, que a tendência de redução no período de rotação da primária Pspin se manteve na década seguinte, até o valor obtido pelo presente trabalho, sob uma taxa extremamente elevada. A confirmação de uma diminuição no período de rotação da primária será um marco observacional importante aos modelos teóricos de evolução de Pspin nesses objetos.