Evrimleşmiş Çift Yıldız Sistemleri Etrafında Ötegezegen Araştırması


Baştürk Ö. (Yürütücü), Esmer E.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Temel Bilimler
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Fen Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Nisan 2023
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2026

Özet

Gezegen sistemlerinin oluşumunu anlamaya yönelik olarak öncelikle keşif motivasyonuyla başlayan ötegezegen araştırmaları kullanılan yöntemlerin yanlılıkları ve keşif verimliliği kaygıları nedeniyle tek yıldızlar etrafında, kısa yörünge dönemli ötegezegenlerden oluşan bir popülasyonla sınırlı kalmıştır. Oysa ki, gökadamızdaki yıldızların büyük çoğunluğu çoklu yıldız sistemlerinde bulunmaktadır. Diğer ötegezegen keşif yöntemlerinden farklı olarak Tutulma Zamanlaması Değişimi (Eclipse Timing Variation, ETV) yöntemi çift yıldızlar etrafında, uzun dönemli yıldız ve yıldızaltı kütlede cisimlerin bulunmasını sağlar. Yıldızaltı cisimlerin tespiti için toplam kütlesi küçük, yüksek hassasiyette tutulma zamanlaması ölçümlerinin yapılabileceği tutulma profilleri gözlenen, kısa dönemli çift yıldızlar hedeflenir. Sıcak bir altcüce (sdOB) ya da bir beyaz cüce (WD) ile düşük kütleli bir anakol yıldızından oluşan, 2-3 saat yörünge dönemine sahip evrimleşmiş çift sistemler bu nedenle ideal hedeflerdir. Bu tür sistemler çift yıldızlar etrafında gezegen oluşumunu anlamak için de ideal birer astrofizik laboratuvarı gibidirler. Evrimleşmiş sıcak cüce bileşenin attıığı kütlenin oluşturduğu ortak zarfın bir bölümünün sistemin etrafında bir disk oluşturacak şekilde bağlı kalabileceği ve bu diskte gezegen kütlesinde ikinci nesil cisimlerin oluşabileceği düşünülmektedir. Bu gezegenlerin sistemle birlikte oluşmuş birinci nesil gezegenler olabileceği görüşü henüz red edilemediği gibi ortak zarf evresi sonrası atılan maddenin bu birinci nesil gezegenler tarafından biriktirildiğini öngören senaryolar dahi bulunmaktadır. Yıldız evriminin farklı aşamalarına gelen türdeki sistemlerin çalışılmasıyla bu tür cisimlerin oluşumuna ışık tutulabileceği gibi sıcak altcücelerin kırmızı dev kolu evrimlerinde iyi anlaşılamamış karışım süreçlerinin anlaşılmasına da katkı sağlanabilir. Tüm bu gerekçelerle bu proje kapsamında, bazı kataklizmik değişenlerin de aralarında bulunduğu farklı türden evrimleşmiş örten çift sistemler etrafında ETV yöntemiyle bir gezegen araştırmasının yürütülmesi planlanmıştır. B-tayf türünden sıcak bir altcüce ve M-tayf türünden soğuk bir anakol yıldızından oluşan Kepler-451 sistemi etrafında iki ötegezegen keşfini duyurmuş olan proje ekibimiz farklı türden çift sistemler içeren daha geniş bir örneklemin ETV analizlerini gerçekleştirmek üzere, bu alanda çalışan tüm araştırmacılarca ihtiyaç duyulan, modern ve sofistike istatistiksel yöntemlere dayalı, açık kaynak kodlu bir ETV analiz yazılımını da bu proje kapsamında geliştirmeyi hedeflemektedir. Bu proje önerisiyle şu ana kadar literatürde çalışılmış en geniş örneklem üzerinden, homojen bir analiz yöntemiyle sürdürülecek çalışmalar keşif potansiyeli barındırdığı gibi, hem yazılım geliştirme, hem bu sistemlerin ilginç gözlemsel ve astrofiziksel özellikleri üzerinde çalışma yürütecek uzman araştırmacıların yetişmesine katkı sağlayacak ve sonuçlarıyla da bilimsel literatüre önemli bir katkı sunacaktır.