Discovery of periodicities in two highly variable intermediate polars towards the Galactic Center

We discovered Fe $K_{\alpha}$ complex emission and pulsation in two highly variable sources (4XMM J174917.7--283329, 4XMM J174954.6--294336). The equivalent widths of 6.4 and 6.7 keV lines of 4XMM J174917.7--283329 are $99^{+84}_{-72}$ and $220^{+160}_{-140}$ eV, respectively. The continuum is fitted by a partially absorbed apec model with plasma temperature of $kT=13^{+10}_{-2}$ keV. The inferred mass of the white dwarf (WD) is $0.9^{+0.3}_{-0.2}\ M_{\odot}$. We detected pulsations with a period of $1212\pm3$ s and a pulsed fraction of $26\pm6\%$. The light curves of 4XMM J174954.6--294336 display asymmetric eclipse and dipping behaviour. To date, this is only the second intermediate polar (IP) that shows a total eclipse in X-rays. The spectrum of the sources is characterized by a power-law model with photon index $\Gamma=0.4\pm0.2$. The equivalent widths of the 6.4 keV and 6.7 keV iron lines are $171^{+99}_{-79}$ and $136^{+89}_{-81}$ eV, respectively. The continuum is described by emission from optically thin plasma with a temperature of $kT\sim35$ keV. The inferred mass of the WD is $1.1^{+0.2}_{-0.3}\ M_{\odot}$. We discovered coherent pulsations from the source with a period of $1002\pm2$ s. The pulsed fraction is $66\pm15\%$. The measured spin period, hard photon index, and equivalent width of the fluorescent Fe $K_{\alpha}$ line in both sources are consistent with the values found in IP. While 4XMM J174954.6--294336 was already previously classified as an IP, we also suggest 4XMM J174917.7--283329 as a new IP. The X-ray eclipses in 4XMM J174954.6--294336 are most likely caused by a low-mass companion star obscuring the central X-ray source. The asymmetry in the eclipse is likely caused by a thick bulge that intercepts the line of sight during the ingress phase but not during the egress phase located behind the WD along the line of sight.Comment: 9 pages, six figures, accepted for publication in A&

Broadband maps of eROSITA and their comparison with the ROSAT survey

By June of 2020, the extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array (eROSITA) on board the Spectrum Roentgen Gamma observatory had completed its first of the planned eight X-ray all-sky survey (eRASS1). The large effective area of the X-ray telescope makes it ideal for a survey of the faint X-ray diffuse emission over half of the sky with an unprecedented energy resolution and position accuracy. In this work, we produce the X-ray diffuse emission maps of the eRASS1 data with a current calibration, covering the energy range from 0.2 to 8.0 keV. We validated these maps by comparison with X-ray background maps derived from the ROSAT All Sky Survey (RASS). We generated X-ray images with a pixel area of 9 arcmin$^2$ using the observations available to the German eROSITA consortium. The contribution of the particle background to the photons was subtracted from the final maps. We also subtracted all the point sources above a flux threshold dependent on the goal of the subtraction, exploiting the eRASS1 catalog that will soon be available. The accuracy of the eRASS1 maps is shown by a flux match to the RASS X-ray maps, obtained by converting the eROSITA rates into equivalent ROSAT count rates in the standard ROSAT energy bands R4, R5, R6, and R7, within 1.25$\sigma$. We find small residual deviations in the R4, R5, and R6 bands, where eROSITA tends to observe lower flux than ROSAT (~11%), while a better agreement is achieved in the R7 band (~1%). The eRASS maps exhibit lower noise levels than RASS maps at the same resolution above 0.3 keV. We report the average surface brightness and total flux of different large sky regions as a reference. The detection of faint emission from diffuse hot gas in the Milky Way is corroborated by the consistency of the eRASS1 and RASS maps shown in this paper and by their comparable flux dynamic range.Comment: A&A, in press. 27 pages; 26 figures; 3 table

EWOCS-I: The catalog of X-ray sources in Westerlund 1 from the Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey

Context. With a mass exceeding several 104 M⊙ and a rich and dense population of massive stars, supermassive young star clusters represent the most massive star-forming environment that is dominated by the feedback from massive stars and gravitational interactions among stars. Aims. In this paper we present the Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey (EWOCS) project, which aims to investigate the influence of the starburst environment on the formation of stars and planets, and on the evolution of both low and high mass stars. The primary targets of this project are Westerlund 1 and 2, the closest supermassive star clusters to the Sun. Methods. The project is based primarily on recent observations conducted with the Chandra and JWST observatories. Specifically, the Chandra survey of Westerlund 1 consists of 36 new ACIS-I observations, nearly co-pointed, for a total exposure time of 1 Msec. Additionally, we included 8 archival Chandra/ACIS-S observations. This paper presents the resulting catalog of X-ray sources within and around Westerlund 1. Sources were detected by combining various existing methods, and photon extraction and source validation were carried out using the ACIS-Extract software. Results. The EWOCS X-ray catalog comprises 5963 validated sources out of the 9420 initially provided to ACIS-Extract, reaching a photon flux threshold of approximately 2 × 10−8 photons cm−2 s −1 . The X-ray sources exhibit a highly concentrated spatial distribution, with 1075 sources located within the central 1 arcmin. We have successfully detected X-ray emissions from 126 out of the 166 known massive stars of the cluster, and we have collected over 71 000 photons from the magnetar CXO J164710.20-455217.Fil: Guarcello, Mario Giuseppe. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Flaccomio, Ettore. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Albacete Colombo, Juan Facundo. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Almendros Abad, Víctor. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Anastasopoulou, Konstantina. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Andersen, M.. European Southern Observatory; AlemaniaFil: Argiroffi, C.. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; Italia. Università degli Studi di Palermo; ItaliaFil: Bayo, Amelia. European Southern Observatory; AlemaniaFil: Bartlett, E.S.. European Southern Observatory; AlemaniaFil: Bastian, N.. Donostia International Physics Center; España. Basque Foundation For Science; España. Liverpool John Moores University; Reino UnidoFil: De Becker, Michaël. Université de Liège; BélgicaFil: Best, William M. J.. University of Texas at Austin; Estados UnidosFil: Bonito, R.. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Borghese, Alice. Instituto de Astrofísica de Canarias; España. Universidad de La Laguna; EspañaFil: Calzetti, D.. University of Massachusetts; Estados UnidosFil: Castellanos, R.. Centro de Astrobiología; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Cecchi Pestellini, C.. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Clark, J. S.. The Open University; Reino UnidoFil: Clarke, C. J.. University of Cambridge; Estados UnidosFil: Zelati, Francesco Coti. Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Damiani, Jeremy. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Drake, J.J.. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; Estados UnidosFil: Gennaro, Mario. Space Telescope Science Institute; Estados Unidos. University Johns Hopkins; Estados UnidosFil: Mapelli, M.. Università di Padova; Italia. Ruprecht Karls Universitat Heidelberg; AlemaniaFil: Martinez Galarza, J. R.. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; Estados UnidosFil: Micela, G.. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; ItaliaFil: Miceli, M.. Istituto Nazionale di Astrofísica. Osservatorio Astronómico di Palermo; Italia. Università degli Studi di Palermo; ItaliaFil: Moraux, E.. Universite Grenoble Alpes; FranciaFil: Winter, A.. Observatoire de la Côte D'azur; Francia. Universite Grenoble Alpes; FranciaFil: Wright, N. J.. Keele University; Reino UnidoFil: Zeidler, Peter. European Southern Observatory; Alemania. Space Telescope Science Institute; Estados Unido

EWOCS: The X-ray properties of the largest Galactic group of Wolf-Rayet stars in the young and massive star cluster Westerlund 1

editorial reviewedWolf-Rayet (WR) stars are the latest stage in the evolution of very massive stars, before they eventually explode as supernovae (SN) or possibly gamma-ray bursts. They exhibit dense and powerful stellar winds that, along with their ultimate death as core-collapse SN, dominate the feedback to the local interstellar medium in star-forming galaxies. Studying in more detail the properties of the short-lived WR phase, will advance our understanding on star-formation processes and will test stellar evolutionary predictions. The ideal laboratory to investigate the WR phase is the massive young star cluster Westerlund 1. It is the closest massive star cluster to the Sun, and it contains an impressive large sample of coeval massive stars including the largest population (24) of WR stars in our Galaxy. In this meeting, I will present the results of the EWOCS (Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey) project on the WR stars in Westerlund 1 based on a 1Msec Chandra/ACIS-I Large Project. Through this comprehensive Chandra survey, we can unveil the X-ray spectral, and timing properties of the entire WR population, shedding light on their X-ray production mechanism. We will discuss these results in the context of different spectral subtypes of WR stars, as well as their binarity. This is particularly relevant as the majority of these stars show clear signs of very hot plasma produced in the colliding-wind region of a binary system, contributing to a broader understanding of their formation pathway

The JWST Galactic Center Survey -- A White Paper

The inner hundred parsecs of the Milky Way hosts the nearest supermassive black hole, largest reservoir of dense gas, greatest stellar density, hundreds of massive main and post main sequence stars, and the highest volume density of supernovae in the Galaxy. As the nearest environment in which it is possible to simultaneously observe many of the extreme processes shaping the Universe, it is one of the most well-studied regions in astrophysics. Due to its proximity, we can study the center of our Galaxy on scales down to a few hundred AU, a hundred times better than in similar Local Group galaxies and thousands of times better than in the nearest active galaxies. The Galactic Center (GC) is therefore of outstanding astrophysical interest. However, in spite of intense observational work over the past decades, there are still fundamental things unknown about the GC. JWST has the unique capability to provide us with the necessary, game-changing data. In this White Paper, we advocate for a JWST NIRCam survey that aims at solving central questions, that we have identified as a community: i) the 3D structure and kinematics of gas and stars; ii) ancient star formation and its relation with the overall history of the Milky Way, as well as recent star formation and its implications for the overall energetics of our galaxy's nucleus; and iii) the (non-)universality of star formation and the stellar initial mass function. We advocate for a large-area, multi-epoch, multi-wavelength NIRCam survey of the inner 100\,pc of the Galaxy in the form of a Treasury GO JWST Large Program that is open to the community. We describe how this survey will derive the physical and kinematic properties of ~10,000,000 stars, how this will solve the key unknowns and provide a valuable resource for the community with long-lasting legacy value.Comment: This White Paper will be updated when required (e.g. new authors joining, editing of content). Most recent update: 24 Oct 202

La protection des données relatives à la sante conformément au Règlement Général sur la Protection des Données

Η υγεία είναι μια πολύ ευρεία έννοια και δεν υπάρχει ενιαίος ορισμός της. . Καθώς η υγεία αποτελεί βασικό συστατικό για την ίδια τη ζωή, δεν θα μπορούσε παρά να ακολουθήσει την εξελικτική πορεία της τεχνολογίας, με συνέπεια τα δεδομένα υγείας ν’ αποτελούν σήμερα μια απ’ τις σημαντικότερες πηγές πληροφόρησης, ως βάση δεδομένων, για πολλούς τομείς δραστηριότητας, οι οποίοι επεκτείνονται από τον κλάδο της ιατροφαρμακευτικής έρευνας και πρακτικής μέχρι τον κλάδο του λιανικού εμπορίου και των υπηρεσιών ομορφιάς. Συνεπώς, ήταν φυσικό κι επόμενο, να εξελιχθεί και το πλαίσιο προστασίας της υγείας και να επεκταθεί σε νέους τομείς δικαίου, προκειμένου να περιλαμβάνει και τα δεδομένα προσωπικού χαρακτήρα σχετικά με την υγεία, ως μέρος του ευρύτερου πεδίου των προσωπικών δεδομένων. Κατόπιν μιας σύντομης ιστορικής αναδρομής για το πώς φτάσαμε μέχρι τον Γενικό Κανονισμό Προστασίας Δεδομένων, στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας αναπτύσσεται η ιδιαιτερότητα των δεδομένων προσωπικού χαρακτήρα σχετικά με την υγεία (Ι) και εξετάζεται το ειδικότερο κανονιστικό πλαίσιο προστασίας των δεδομένων προσωπικού χαρακτήρα σχετικά με την υγεία, όπως αυτό οριοθετείται πλέον από τον ΓΚΠΔ (ΙΙ). Το πρώτο μέρος πραγματεύεται, πρώτον, την αποσαφήνιση του όρου «δεδομένα σχετικά με την υγεία» στο χάρτη των προσωπικών δεδομένων σύμφωνα με τον ΓΚΠΔ και πιο συγκεκριμένα τις βασικές έννοιες της προστασίας των προσωπικών δεδομένων και την stricto sensu ερμηνεία του όρου «προσωπικά δεδομένα σχετικά με την υγεία». Στη συνέχεια, εξετάζεται η ερμηνευτική ταλάντωση του ως άνω όρου που επιδέχεται διασταλτικών και κυλιόμενων ερμηνειών, η οποία συνεπάγεται ζητήματα ασφάλειας δικαίου. Στο δεύτερο μέρος, αναφορικά με το μηχανισμό προστασίας των εν λόγω δεδομένων σύμφωνα με τον ΓΚΠΔ, παρουσιάζονται οι αρχές που διέπουν την επεξεργασία δεδομένων προσωπικού χαρακτήρα και αναλύεται η ανάγκη για διευρυμένη προστασία των προσωπικών δεδομένων σχετικά με την υγεία μέσω των νέων υποχρεώσεων αναφορικά με τον ΓΚΠΔ και την ελεύθερη επιλογή των κατάλληλων τεχνικών και οργανωτικών μέτρων προστασίας.La santé est une notion très étendue et il n’y a pas de définition unique du concept de santé individuelle. En tant que la santé est un composant clé pour la vie elle-même, elle ne pouvait pas manquer de suivre l'évolution de la technologie, et par conséquence les données de santé sont aujourd’hui une des sources d'information les plus importantes, comme une base de données, pour de nombreux secteurs, qui s'étend du domaine de la recherche médicale et de la pratique industrielle au secteur des services de détail et de beauté. Dans ce contexte, il était naturel de développer le cadre de protection de la santé et de l'étendre à de nouveaux domaines du droit afin d'inclure les données concernant la santé dans le cadre de la portée plus large des données à caractère personnel. Après une brève rétrospective historique de la façon dont nous sommes arrivés au Règlement Général sur la Protection des Données, dans le contexte de ce mémoire, on examine la spécificité des données relatives à la santé (I) et le cadre réglementaire plus spécifique pour la protection des données concernant la santé, comme maintenant défini par le RGPD (II). La première partie traite, premièrement, de la clarification du terme «données concernant la santé» selon le RGPD et plus particulièrement des notions fondamentales de protection des données à caractère personnel et de l’interprétation stricto sensu du terme «données concernant la santé». Deuxièmement, l’oscillation interprétative du terme susmentionné, qui est ouvert à des interprétations larges et continues, ce qui entraîne des questions de sécurité juridique, est examinée. Dans la deuxième partie, concernant le mécanisme de protection de ces données selon le RGPD, les grands principes régissant le traitement des données personnelles relatives à la santé sont présentés et la nécessité d’une protection élargie desdites données est analysée via des nouvelles obligations en matière de RGPD et le libre choix des mesures de protection techniques et organisationnelles appropriées

Υπέρλαμπρες πηγές ακτίνων-X και σχέσεις κλίμακας λαμπρότητας ακτίνων-X σε κοντινούς γαλαξίες

X-ray binaries (XRB) and their most extreme manifestation Ultra-luminous X-ray sources (ULXs), are the dominant source of the hard X-ray emission in star-forming galaxies. X-ray scaling relations between the luminosity of the XRB population, the star-formation rate (SFR), and stellar mass (M∗) have served as an important tool for measuring the XRB component of any galaxy in the local Universe. Moreover, they have been used to set observational constrains to the population synthesis models of XRBs and their formation and evolution parameters. In this thesis, we have striven to answer the question of whether these correlations are universal and representative of galaxies in the local Universe irrelevant of their conditions (e.g. SFR, M∗). For this reason we test the scaling relations of XRBs on one of the most extreme, highly star-forming galaxies Arp 299 and explore their validity at sub-galactic scales for the ULX-rich galaxies NGC 3310 and NGC 2276 using Chandra data. Moreover, using the XMM-Newton archive we build the largest X-ray sample of bona-fide normal galaxies observed in the X-ray band (650 objects). This sample is drawn from a complete sample of galaxies within 200Mpc and it encompasses the full range of SFR and M∗ observed in the local Universe. With this sample of local star-forming galaxies, we measure the XRB-SFR, XRB-M∗ scaling relations, and their intrinsic scatter. We find that the X-ray luminosity-SFR scaling relation for the full sample of normal local galaxies is sub-linear. This is most likely the result of contribution from ULX-hosting galaxies and/or LMXBs in the low SFR regime. On the other hand the X-ray luminosity-SFR-M∗ scaling relation, is consistent with the relations reported for smaller samples, but with larger intrinsic scatter. The increased scatter is interpreted as the result of the wider range of different types of galaxies (i.e. stellar population ages, metallicity) covered by the full sample in comparison to the previous smaller scale surveys.Τα διπλά αστρικά συστήματα εκπομπής ακτίνων Χ και οι υπέρλαμπρες πηγές ακτίνων Χ αποτελούν την κύρια πηγή ακτινοβολίας Χ υψηλών ενεργειών (>2keV) από γαλαξίες που παρουσιάζουν αστρογένεση. Σχέσεις κλίμακας μεταξύ της λαμπρότητας του πληθυσμού των διπλών συστημάτων εκπομπής ακτίνων Χ με τον ρυθμό αστρογένεσης ή/και την συνολική αστρική μάζα των γαλαξιών, έχουν χρησιμεύσει ως ένα σημαντικό εργαλείο για τη μέτρηση της περιεκτικότητας κοντινών γαλαξιών σε διπλά συστήματα εκπομπής ακτίνων Χ. Επιπλέον, τέτοιες σχέσεις έχουν χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση των παραμέτρων θεωρητικών μοντέλων που αφορούν τον σχηματισμό και την εξέλιξη διπλών αστρικών συστημάτων εκπομπής ακτίνων Χ. Στη παρούσα διδακτορική διατριβή, εξετάζουμε εάν οι σχέσεις κλίμακας λαμπρότητας ακτίνων Χ είναι αντιπροσωπευτικές για ένα γενικό δείγμα γαλαξιών στο κοντινό Σύμπαν, ανεξάρτητα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του (π.χ. ρυθμό αστρογένεσης και αστρική μάζα). Αρχικά χρησιμοποιούμε δεδομένα του δορυφόρου Chandra και εξετάζουμε αυτές τις σχέσεις για τα διπλά συστήματα εκπομπής ακτίνων Χ σε έναν γαλαξία με ιδιαίτερα υψηλό ρυθμό αστρογένεσης, τον Arp 299. Στη συνέχεια διερευνούμε την εγκυρότητά τους σε υποπεριοχές των γαλαξιών NGC 3310 και NGC 2276 που είναι πλούσιοι σε υπέρλαμπρες πηγές ακτίνων Χ. Τέλος, αναλύουμε δεδομένα για το μεγαλύτερο έως τώρα δείγμα γαλαξιών (650 αντικείμενα) που παρουσιάζουν αστρογένεση και έχουν παρατηρηθεί στις ακτίνες Χ με βάση το αρχείο δεδομένων του δορυφόρου XMM-Newton. Αυτό το δείγμα προέρχεται από ένα πλήρες δείγμα γαλαξιών που βρίσκονται σε αποστάσεις έως 200 Mpc και καλύπτει όλο το εύρος ρυθμών αστρογένεσης και αστρικής μάζας γαλαξιών που παρατηρείται στο κοντινό Σύμπαν. Μετράμε τις σχέσεις κλίμακας λαμπρότητας ακτίνων Χ με τον ρυθμό αστρογένεσης και την συνολική αστρική μάζα των γαλαξιών καθώς και τη διασπορά τους. Διαπιστώνουμε ότι η σχέση της λαμπρότητας στις ακτίνες Χ με τον ρυθμό αστρογένεσης είναι υπογραμμική. Αυτό οφείλεται στη συνεισφορά υπέρλαμπρων πηγών ακτίνων Χ ή/και διπλών συστημάτων εκπομπής ακτίνων Χ χαμηλής μάζας σε γαλαξίες με μικρή τιμή του ρυθμού αστρογένεσης. Παρ' όλα αυτά, η σχέση μεταξύ της λαμπρότητας στις ακτίνες Χ με τον ρυθμό αστρογένεσης και την αστρική μάζα, συμφωνεί, αλλά με μεγαλύτερη διασπορά, συγκριτικά με σχέσεις που έχουν βρεθεί για μικρότερα δείγματα γαλαξιών. Η μεγαλύτερη διασπορά οφείλεται στη πληθώρα διαφορετικών τύπων γαλαξιών (π.χ. διαφορετικές ηλικίες αστρικών πληθυσμών και περιεκτικότητες σε μέταλλα) που καλύπτονται από το δείγμα μας σε σύγκριση με προηγούμενες μελέτες μικρότερης κλίμακας

Nonthermal X-Rays from Pulsation-driven Shocks in Cepheids

Rapid X-ray phase-dependent flux enhancement in the archetype classical Cepheid star δ Cep was observed by XMM-Newton and Chandra. We jointly analyze thermal and nonthermal components of the time-resolved X-ray spectra prior to, during, and after the enhancement. A comparison of the timescales of shock particle acceleration and energy losses is consistent with the scenario of a pulsation-driven shock wave traveling into the stellar corona and accelerating electrons to ∼GeV energies, and with Inverse Compton (IC) emission from the UV stellar background leading to the observed X-ray enhancement. The index of the nonthermal IC photon spectrum, assumed to be a simple power law in the [1–8] keV energy range, radially integrated within the shell [3–10] stellar radii, is consistent with an enhanced X-ray spectrum powered by shock-accelerated electrons. An unlikely ∼100-fold amplification via turbulent dynamo of the magnetic field at the shock propagating through density inhomogeneities in the stellar corona is required for the synchrotron emission to dominate over the IC; the lack of time correlation between radio synchrotron and stellar pulsation contributes to make synchrotron as an unlikely emission mechanism for the flux enhancement. Although current observations cannot rule out a high-flux two-temperature thermal spectrum with a negligible nonthermal component, this event might confirm for the first time the association of Cepheids pulsation with shock-accelerated GeV electrons

X-Rays from a Central “Exhaust Vent” of the Galactic Center Chimney

Using deep archival observations from the Chandra X-ray Observatory, we present an analysis of linear X-ray-emitting features located within the southern portion of the Galactic center chimney and oriented orthogonal to the Galactic plane, centered at coordinates l = 0.°08, b = −1.°42. The surface brightness and hardness ratio patterns are suggestive of a cylindrical morphology, which may have been produced by a plasma outflow channel extending from the Galactic center. Our fits of the feature’s spectra favor a complex two-component model consisting of thermal and recombining plasma components, possibly a sign of shock compression or heating of the interstellar medium by outflowing material. Assuming a recombining plasma scenario, we further estimate the cooling timescale of this plasma to be on the order of a few hundred to thousands of years, leading us to speculate that a sequence of accretion events onto the Galactic black hole may be a plausible quasi-continuous energy source to sustain the observed morphology