Seçilen sarmal galaksilerde X-ışın çift sistemlerinin sınıflandırılması
Classification of x-ray binary systems in selected spiral galaxies
Yazar: SERKAN ÖNER
Danışman: PROF. DR. AYSUN AKYÜZ
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Bu tez çalışmasında, NGC 1365 ve NGC 4321 sarmal galaksilerindeki X-ışın çiftlerinin (XRBs) popülasyonu incelenmiştir. Aday XRB'ler, Chandra X-ışın Gözlemevi'ne ait arşiv verilerinin analizleri ile belirlenmiştir.  Olası optik ve yakın kızılötesi karşılıklarını belirlemek için Hubble Uzay Teleskobu (HST) ve James Webb Uzay Teleskobu (JWST) verileri kullanılmıştır. NGC 1365'te toplam 63 aday XRB'nin X-ışın akıları (FX), 8,61×10⁻16 – 7,54×10⁻13 erg s-1 cm-2 arasında, ışıtmalarının (LX),  (3,11×1037 ile 2,72×10⁴⁰) erg s⁻¹ arasında değiştiği belirlenmiştir. Bu adaylardan yedisinin X-ışın akı değişkenlik faktörünün, Vf > 10 olduğu hesaplanmıştır. 4 XRB için  HST ve JWST gözlemlerinde kullanılan filtrelerde potansiyel karşılıklarının parlaklık değerleri, HST/F555W filtresinde m₍F555W₎ > 22  mag ve JWST/F200W filtresinde m₍F200W₎ > 17 mag olarak ölçülmüştür. Benzer şekilde, NGC 4321'de 101 aday XRB belirlenmiş ve bu kaynakların FX =  (2,94×10-16 -  2,11×10-13) erg s-1 cm-2 ve LX = ( 7,22×1036 ile 5,18×1039) erg s-1 değerleri arasında değiştiği  belirlenmiş ve 19 kaynak için Vf > 10 olarak hesaplanmıştır. 15 XRB'nin potansiyel optik ve yakın kızılötesi karşılıkları için, m₍F555W₎ > 21 mag ve  m₍F200W₎ > 19  mag değerleri elde edilmiştir.  HST'nin F438W, F555W ve F814W filtreleri ile renk-kadir diyagramları oluşturulmuş ve Padova eş-yaş çizgileri kullanılarak optik karşılıklar için kütle aralıkları NGC 1365'te 8–30 M☉, NGC 4321'de ise 8–25 M☉ olarak belirlenmiştir. Elde edilen bulgularla bu optik karşılıklar, büyük kütleli X-ışın çiftleri (HMXB) olarak sınıflandırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: X-ışın çiftleri, Galaksiler, NGC 1365, NGC 4321.

Abstract:
In this thesis, the populations of X-ray binaries (XRBs) in the spiral galaxies NGC 1365 and NGC 4321 have been investigated. Candidate XRBs were identified through the analysis of archival data from the Chandra X-ray Observatory, and their potential optical and near-infrared counterparts were determined using data from the Hubble Space Telescope (HST) and the James Webb Space Telescope (JWST). In NGC 1365, a total of 63 candidate XRBs were found, with X-ray fluxes (FX) ranging from 8.61×10-16 to 7.54×10-13 erg s⁻¹ cm⁻², and X-ray luminosities (LX) ranging from 3.11×1037 to 2.72×1040 erg s⁻¹. Among these candidates, seven sources were found to have X-ray variability factor, Vf > 10. For four XRBs, the brightness of their potential counterparts in all filters used from HST and JWST observations was measured to be mF555W > 22 mag in the HST/F555W filter and mF200W > 17 mag in the JWST/F200W filter. Similarly, in NGC 4321, 101 candidate XRBs were identified, with FX ranging from 2.94×10-16 to 2.11×10-13 erg s⁻¹ cm⁻², and LX ranging from 7.22×1036 to 5.18×1039 erg s⁻¹. Additionally, 19 sources were found to have Vf >10. For 14 XRBs, the potential optical and near-infrared counterparts exhibited brightness values of mF555W > 21 mag and mF200W > 19 mag Color-magnitude diagrams (CMDs) were constructed using the HST filters F438W, F555W, and F814W. By employing Padova isochrones, the mass ranges for the optical counterparts were estimated to be 8–30 M☉ for NGC 1365 and 8–25 M☉ for NGC 4321. Based on these findings, the optical counterparts were classified as high-mass X-ray binaries (HMXBs).

Keywords: X-ray Binaries, Galaxies, NGC 1365, NGC 4321.