Analysis of Novae X-ray spectra in outburst and quiescence

This thesis focuses on the study of two nova systems, one in a late phase of the outburst and the other returning to quiescence a few years after the outburst. I conducted X-ray spectral analyses of two systems: Nova V407 Lup and Nova YZ Ret 2020. V407 Lup is classified as an Intermediate Polar, while YZ Ret is identified as a VY Scl nova-like variable. The thesis is structured into four chapters.\\ The first chapter examines the main properties of Cataclysmic Variables, progenitors of the nova systems, and their spectral features in the X-ray and optical bands. The second one provides a detailed overview of the two X-ray observatories used to investigate Nova V407 Lup and YZ Ret: Chandra and XMM-Newton.\\ The third chapter focuses on V407 Lup and its spectral analysis. The goal was to confirm the magnetic nature of the white dwarf, supported by both timing and spectral analysis. The fitting of the XMM-Newton X-ray spectra suggests the possibility that the system contains a pulsar-like white dwarf.\\ The final chapter explores Nova YZ Ret, the first VY Scl type variable observed during a nova outburst. I analyzed the RGS XMM-Newton and Chandra LETG spectra, which revealed narrow Radiative Recombination Continua of CV, CVI, and NVI. This feature indicates a cold plasma component with $kT \sim \SI{2}{\electronvolt}$ mixed with the collisionally ionized hot plasma at $kT \sim 70\, \si{\electronvolt}$. In conclusion, this thesis presents detailed spectral analysis of two unique novae, enhancing our understanding of their physical properties and evolutionary states. I am a co-author of two refereed articles regarding these targets, contributing to the field of CV research.

Questa tesi si concentra sullo studio di due sistemi di nova, uno in una fase tardiva dell'outburst e l'altro che ritorna in quiescenza pochi anni dopo l'outburst. Ho condotto analisi spettrali a raggi X di due sistemi: Nova V407 Lup e Nova YZ Ret 2020. V407 Lup è classificata come polare intermedia, mentre YZ Ret rientra nella classe dell VY Scl. La tesi è strutturata in quattro capitoli. Il primo esamina le principali proprietà delle variabili cataclismiche, progenitrici dei sistemi nova, e le loro caratteristiche spettrali nelle bande X e ottica. Il secondo fornisce una panoramica dettagliata dei due osservatori a raggi X utilizzati per studiare Nova V407 Lup e YZ Ret: Chandra e XMM-Newton. Il terzo capitolo si concentra su V407 Lup e la sua analisi spettrale. L'obiettivo era quello di confermare la natura magnetica della nana bianca, supportata sia dall'analisi temporale che spettrale. Gli spettri a raggi X di XMM-Newton suggeriscono la possibilità che il sistema contenga una nana bianca simile a una pulsar. L'ultimo capitolo esplora Nova YZ Ret, la prima variabile di tipo VY Scl osservata durante un outburst. Ho analizzato gli spettri RGS XMM-Newton e Chandra LETG, che hanno rivelato Ricombinazioni Radiative di CV, CVI e NVI. Questa caratteristica indica un componente di plasma freddo con $kT \sim \SI{2}{\electronvolt}$ mescolato con il plasma caldo ionizzato collisionalmente a $kT \sim 70\, \si{\electronvolt}$. In conclusione, questa tesi presenta l'analisi spettrale dettagliata di due novae uniche, migliorando la nostra comprensione delle loro proprietà fisiche e dei loro stati evolutivi. Sono co-autore di due articoli con referee riguardanti questi obiettivi, contribuendo al campo della ricerca sui CV.