Anakol yıldızlarının yarı-empirik etkin sıcaklık hesabında metal bolluğunun etkisi

Abstract

Klasik yöntem olarak bilinen, kütlesi (M) ve yarıçapı (R) ölçülmüş anakol yıldızlarının Stefan-Boltzmann yasası çerçevesinde (L=4R2T4), geçerli bir anakol kütle ışınım gücü bağıntısı (MLR) kullanarak etkin sıcaklıklarını (Teff) hesaplaması yöntemi hatalı (yanlı) sonuç üreten kaba bir yöntemdir. Anakol yaşamları boyunca, anakol yıldızlarının, teorik yıldız evrimi hesaplarına göre, ışınım güçleri (L) ve yarıçapları (R) sürekli artmakta ve buna bağlı olarak etkin sıcaklıkları (Teff) da değişmektedir. R artış hızı, M > 1.1 M yıldızlar için L artış hızından büyüktür, bu yüzden 1.1 M den daha büyük kütleli anakol yıldızları evrimleştikçe, etkin sıcaklıkları azalmakta, buna karşılık R artış hızı L artış hızına göre daha az olan küçük kütleli anakol yıldızlarında tam tersi durum, yani yıldız evrimleştikçe etkin sıcaklığın arttığı bilinmektedir. Doğasından kaynaklı yanlılığı nedeniyle klasik yöntem, anakol hayatına yeni başlamış (ZAMS) genç yıldızlarda yıldızın etkin sıcaklığını, olması gerekenden daha sıcak, buna karşılık anakol hayatının sonuna (TAMS) gelmiş yaşlı yıldızların etkin sıcaklığını ise olması gerekenden daha soğuk hesaplamasına sebep olmaktadır. Klasik yöntemin bu hatasını düzeltme, daha doğru Teff hesabı yapabilmek için yeni bir yöntem, Homojen Sıkıştırma Yöntemi (HSY), 114R072 nolu TÜBİTAK projesi çerçevesinde önerilmiştir. HSY'nin ilk uygulaması, Güneş civarındaki 450 anakol yıldızına, tüm yıldızları Güneş metal bolluğunda kabul ederek, PARSEC evrim modellerinden, Z = 0.014 modelleri kullanılarak uygulanmıştır. Bu tez çalışmasında, HSY farklı metal bolluğundaki 0.008 < Z < 0.06 evrim modellerinin kullanılmasıyla geliştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, metal bolluğu bilinmeyen, kütlesi ve yarıçapı duyarlı ölçülmüş bir anakol yıldızının etkin sıcaklık hesabında, Z = sabit, (Güneş metal bolluğu) varsayımıyla hesaplanan etkin sıcaklıklar da, yıldızın metal bolluğunun farklı olması durumunda, metal bolluğunun büyüklüğüyle orantılı ±600 K'e varan hatalı Teff'lerin hesaplandığı anlaşılmıştır. Yöntemin doğru sonuç vermesi, gözlemsel M ve R'lerin duyarlılığı kadar, Z ölçümü duyarlılığına da bağlıdır.