Accretion disks in symbiotic stars

Abstract

En general, el mecanismo de acreción en sistemas simbióticos, donde una gigante roja transfiere materia a su compañera enana blanca, es difícil de observar y existen más posibilidades de hacerlo en aquellos sistemas donde no hay quema nuclear cuasiestable de material en la superficie de la enana blanca. Utilizando datos en altas energías, que permiten observar las regiones más internas del proceso de acreción, hemos estudiado dos eventos sin precedentes en dos sistemas simbióticos, RT Cru y T CrB, con masas de objeto compacto similares, pero con diferentes períodos orbitales lo que implica diferentes mecanismos de acreción. Durante los últimos 20 años, se observaron dos aumentos de brillo en el óptico en RT Cru, separados por aproximadamente 4000 días y con una amplitud de ΔV~1.5 mag. Aunque similar a erupciones tipo dwarf-nova, el comportamiento en rayos X duros no se condice con lo observado en prototipos de la clase dwarf-novae. Alternativamente, estos eventos podrían explicarse si la tasa de acreción aumenta a medida que la enana blanca orbita dentro del viento de la gigante roja, con un período orbital de ~4000 días. En T CrB hemos observado un incremento en la tasa de acreción, el cual ha cambiado dramáticamente la estructura de la parte más interna del disco. Datos en óptico, UV y rayos X sugieren que el aumento de brillo en óptico que se registró en 2014 junto con la abrupta disminución del brillo en rayos X duros y la aparición de una componente soft en rayos X, indican que este evento, debido a una inestabilidad en el disco de acreción, podría ser similar a otro evento observado 8 años antes de la explosión termonuclear de 1946.

The nature of accretion in symbiotic binaries, in which the red giant transfers material to a white dwarf (WD) companion, has been difficult to uncover. The accretion flows in a symbiotic binary are most clearly observable, however, when there is no quasi-steady shell burning on the WD to hide them. Through observations in the high energy regime, which provide a view of the innermost accretion structures, we have studied two unprecedented events in two systems, RT Cru and T CrB, which host similar massive white dwarf but have very different orbital periods with correspondingly different accretion mechanism. In the past 20 years, RT Cru has experienced two similar optical brightening events, separated by -^>1000 days and with amplitudes of ΔV~1.5 mag, reminiscent of dwarf-novae-type outbursts, but the hard X-ray behavior does not correspond to that observed in well-known dwarf nova. An alternative explanation for the brightening events could be that they are due to an enhancement of the accretion rate as the WD travels through the red giant wind in a wide orbit, with a period of about ~ 1000 days. We have witnessed a change in the accretion rate for the first time in the symbiotic recurrent nova T CrB. Optical, UV and high energy data indicate that during an optical brightening event that started in early 2014 (AV^l.5), the hard X-ray emission has almost vanished and the X-ray spectrum became much softer and a bright, new, blackbody-like component appeared. We suggest that the optical brightening event, that could be a similar event to that observed about 8 years before the most recent thermonuclear outburst in 1946 is due to a disk instability.