GEZEGENLİ YILDIZLARIN PARAMETRELERİ İLE TEMEL ASTROFİZİKTE BAZI İSTATİSTİK BAĞINTILAR ve BU BAĞINTILARDAKI METAL BOLLUĞU ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI


Bakış V. (Yürütücü), Eker Z., Bilir S., Soydugan F.

TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2024

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Kasım 2022
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2024

Proje Özeti

         Anakol kütle-ışınım gücü (MLR) bağıntısı, astrofizikte kullanılan en önemli bağıntılarından biridir. Üretilmesi yıldız verilerine dayansa da kullanım alanı Galaktik astrofizikten kozmolojiye kadar uzanmaktadır. Anakol kütle-yarıçap (MRR) bağıntısı, 20. yüzyılın ikinci yarısında literatüre girmiş, ışınım gücü (L) ve yarıçap (R) bilinirse, etkin sıcaklık (Teff) hesaplanabildiği için, uzun müddet kütle-etkin sıcaklık (MTR) bağıntısına ihtiyaç duyulmamıştır. Kütleli M>1.5 M¤ anakol yıldızları için MRR duyarlılığını kaybettiğinden, MLR yerine MTR daha duyarlı kalibre edilebildiğinden, Eker vd (2018) aralarında bağımlı MLR, MRR ve MTR bağıntılarını yayınlamıştır. Bolometrik düzeltme (BCV) ile ilgili BCV–Teff bağıntısı 20. yüzyılın ilk yarısında ortaya çıkmış astrofiziğin başka bir önemli bağıntısıdır.

         Ayrık Örten Çift Çizgili Tayfsal Çift Yıldızların (DDEB) sağladığı en güncel en duyarlı veriler ile MLR, MRR, MTR ve BCV–Teff bağıntılarını anakol yıldızları için kalibre etmeyi amaçlamış olan 114R072 nolu proje başarıyla tamamlanmış, sonuçları SCI kapsamında dört makaleyle (Eker vd 2018, 2020, 2021a,b) duyurulmuştur. Önerilen bu projede ise, 114R072 nolu proje ile başlatılan araştırmanın metal bolluğu ölçülmüş ötegezegenli yıldızları kullanıp söz konusu bağıntılardaki metal bolluğu etkisinin araştırılmasını öncelikli olarak, mümkün olduğu kadarı ile de anakol dışındaki diğer ışınım sınıfları için de benzer bir araştırma yapmayı amaçlamaktadır. En duyarlı yörünge ve temel yıldız parametrelerinin kaynağı DDEB’ler tayfsal metal bolluğu ([Fe/H] veya [m/H]) yeterli sayıda ve duyarlılıkta olmaması ve çok az sayıda anakol dışı yıldız içermesi bakımından bu proje için tercih edilmemiş, DDEB ler yerine şimdi ikinci derece duyarlı veri (M, R and Teff) sağlayabilecek, DDEB lere göre metal bolluğu ölçümleri çok fazla ve daha duyarlı hem de anakol dışı örnekleri de göreceli olarak fazla olan  ötegezegenli yıldızlar bu proje için tercih edilmiştir. Öncül 114R072 projesi yayınlarının kısa zamanda dikkat çekecek kadar atıf alması, hatta atıfların tahminimizin ötesinde çok farklı astrofizik alanlarından gelmesi projenin güçlü gerekçesinin, bilimsel ve özgün değerinin teminatıdır. Ayrıca, ötegezegen keşifleri en çok transit ve duyarlı radyal hız gözlemleri ile gerçekleştirildiğinden bir derece DDEB’lere benzemesi (yıldız-ötegezegen çift sistemleri), istenilen duyarlılıkta (kütle hatası dağılımının tepe noktası mod = %5, yarıçap hatası dağılımının tepe noktası mod = %3) yeterli sayıda tayfsal metal bolluğu ölçümü olan bu ötegezegen barındıran tek yıldızların da kullanılmasından sonra genelde çift yıldızlara dayandırılan söz konusu bağıntıların metal bolluğunu içerecek şekilde geliştirilmesi bu projenin özgün değerini öncül projenin özgün değerine oranla bir kat daha arttırmaktadır. Bunun yanında, çift yıldızlardan ve tek yıldızlardan elde edilen bağıntıların karşılaştırılacak olması da projenin bir başka özgün yanıdır.

         Projenin, bir yürütücü, üç farklı üniversiteden birer araştırmacı ve dört bursiyerden oluşan ekiple 2 yılda tamamlanması planlanmaktadır. MLR, MRR, MTR, BCV–Teff, (B-V)0–Teff bağıntılarının kalibrasyonu, ışınım sınıfı grupları, metal bolluğu (Z) alt grupları oluşturulduktan sonra ilgili diyagramlar üstünde kontrol edilecek, kalibrasyona uygun olan grup ve alt gruplar için en küçük kareler yöntemiyle bağıntılar elde edilecektir. Bağıntılar için gerekli Mbol, L, BCV gibi parametrelerin hesabında DDEB’lerdeki gibi bazı zorlukların gezegenli tek yıldızlarda olmaması avantaj olarak değerlendirilecektir.

         Projenin bilimsel ve özgün değeri kadar yaygın etkisinin de yüksek olacağı düşünülmektedir. Elde edilecek sonuçların yıldız/çift yıldız astrofiziği yanında kozmoloji, Hubble sabiti, Galaksi ve Galaksi dışı astrofizik, karanlık madde araştırmaları vb. çok farklı astrofizik konularını etkileme ve böylece geniş bir yaygın etkiye ulaşma potansiyeli vardır. Bunun yanında söz konusu önemli astrofizik bağıntılarını konu edinen projede yer alan lisansüstü bursiyer öğrencilerin, üç farklı üniversitedeki yürütücü ve araştırmacıların katkısıyla, yetiştirilmesi de projenin önemli yaygın etkilerinden olacaktır.