Seçilmiş POST-AGP türü yıldızlarda birinci iyonizasyon potansiyeli etkisinin araştırılması

Abstract

Tez kapsamında seçilmiş dokuz adet AGB sonrası evrim aşamasındaki (post-AGB) yıldızlar (AR Sgr, CE Vir, DF Cyg, DY Aql, HP Lyr, SS Gem, SZ Mon, TT Oph, ve UZ Oph) için McDonald Gözlemevi 2.1 m lik Otto Struve Teleskobu ve Sandiford Échelle tayfçekeri yardımı ile elde edilmiş yüksek çözünürlüklü tayflar kullanılarak element bolluk analizleri gerçekleştirilmiş ve tespit edilen bu element bollukları değerlendirilerek Birinci İyonizasyon Potansiyeli (First Ionization Potential – FIP) etkisinin varlığı araştırılmıştır. İlave olarak TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi RTT-150 teleskobu ve TFOSC tayfçekeri yardımı ile program yıldızlarının bir kısmı için alınan düşük çözünürlüklü échelle tayflar da mevcuttur. FIP, literatürde özellikle RV Tauri türü değişen yıldızların tayflarında sergilemiş oldukları bolluk anormalliklerinin (abundance anomaly, depletion) izah edilmesi amacı ile gaz-toz ayrışım (gas-dust winnowing) etkisi olarak bilinen alternatif metod ile birlikte irdelenen ve incelenen sistemin fiziki doğasına da ışık tutabilecek nitelikte güçlü bir yöntemdir. FIP, Güneş ve benzeri yıldızlardaki etkisi bilinen ve kromosferik aktivite belirteci olarak sınanabilecek güncel bir teoridir ve Güneş fotosferinde birinci iyonizasyon potansiyel değerleri 8 eV'dan küçük olan elementler (Mg, Si, Ca, Fe...) için hesaplanan bollukların Güneş koronasında tespit edilmiş element bolluk değerlerinden daha düşük olmasıyla karakterize edilir. Yöntem, uygulanması aşamasında incelenen kaynakların titiz bir element bolluk analizine tabi tutulmuş olmalarını zorunlu kılar. Tez kapsamında FIP etkisi, C, Si, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, ve s- ve/veya r-process katkılı elementler (Y ve Nd gibi) için hesaplanan bolluklar çerçevesinde incelenmiştir. Kimyasal bolluk analizleri için yerel termodinamik dengedeki (LTE) model yıldız atmosferleri dikkate alınmıştır. Bolluk analizinde kullanılmak üzere güncel atomik verilerin derlenmesi aşamasında Akdeniz Üniversitesi Uzay Bilimleri ve Teknolojileri Bölümü Yüksek Çözünürlüklü Yıldız Spektroskopisi Gurubunda (HRSS) derlenen atomik veri kütüphanesi ve kaynaklardan faydalanılmıştır. Yıldız tayflarından ölçülen çizgi şiddetlerinin bolluk değerlerine dönüştürülmesi aşamasında eşdeğer genişlik metodu ve tayf sentez tekniği kullanılmıştır. Bolluk analizinde kullanılan atomik veriler yüksek çözünürlüklü Güneş tayfı kullanılarak ve Güneş ışıkküre bolluklarını türetecek şekilde test edilmişlerdir. Tez yıldızlarının büyük bir kısmı için bolluk analizinde yararlanılan atomik geçişlere dair listeler ilk kez bu tez kapsamında paylaşılmıştır. Kimyasal bolluk analiz sonuçları değerlendirildiğinde AR Sgr dışındaki sistemler için FIP etkisinin nispeten baskın olduğu görülmüştür. AR Sgr yıldızı için ne gaz-toz ayrışımı ne de FIP etkisinin varlığı tespit edilememiştir. Yıldızın FIP'ye göre [X/H] diyagramındaki bolluk dağılımının ilave bir bileşenden kaynaklanıyor olması muhtemeldir ve tayfsal gözlemler yardımı ile takibi önerilmektedir. DY Aql yıldızı için FIP etkisi ilk kez bu tez kapsamında araştırılmıştır ve yıldızın FIP etkisi gösterdiği tespit edilmiştir. FIP etkisi gösterdiği tespit edilen DF Cyg, fotometrik analiz tabanında literatürde bir çift sistem olarak sınıflandırılmıştır. Sözkonusu yıldıza ait aktif bir kromosfer yapısınında benzeri bir etkiye yol açabileceği düşünülmektedir. Yıldız için ilave takip gözlemleri planlanmaktadır. HP Lyr, SS Gem, SZ Mon, TT Oph, UZ Oph yıldızlarında da FIP etksinin baskın olduğu tespit edilmiştir. Çalışmanın ilerleyen dönemlerde kromosferik aktivite tespitinde kullanılabilecek atomik geçişlerin tespit edilerek çizgi listesinin genişletilmesi planlanmaktadır. Kaynaklar için alınacak ilave kırmızıöte tayflarda FIP etkisi gösteren sistemlerde optik bölgede elde edilen element bolluklarının kırmızöte bölgedeki ölçümler ile doğrulanması planlanmaktadır. Sözkonusu kaynakların zonklayan değişenler oldukları gözönüne alındığında kaynaklar için zonklama hassas geçişlerin de tespiti büyük bir önem arz etmektedir. Bu nedenle tez yıldızlarının dikine hız ölçümlerinin düzenli aralıklar ile takibi ve bu verilerin elde edilecek ve/veya arşivlerden elde edilecek ışıkölçüm verileri ile birlikte değerlendirilerek zonklama duyarlı atomik geçişlerinin doğalarının anlaşılması hedeflenmektedir.