Galaktik novaların yeni bir uzaklık tayin yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the galactic novae with a new distance estimation method
Yazar: AYKUT ÖZDÖNMEZ
Danışman: DOÇ. DR. TOLGA GÜVER
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Farklı yakın kızılötesi gökyüzü tarama verilerinden elde edilen renk-parlaklık diyagramlarındaki kırmızı yığın yıldızlarının kendine özgü konumlarının tesbit edilmesiyle, yaklaşık 150 Galaktik nova doğrultusunda kızarma-uzaklık ilişkileri elde edilmiştir. Novaların kızarma ölçümlerinin kızarma-uzaklık ilişkileri ile karşılaştırılması vasıtasıyla, örnekte yer alan her nova için en olası uzaklıklar hesaplanmıştır. Böylelikle, 73 Galaktik novanın uzaklığı ve 46 sistemin de uzaklıklarının alt limitleri hesaplanabilmiştir. Galaktik novaların uzaklıklarının sistematik bir yolla belirlenmesi, yeni bir Galaktik nova kataloğunun derlenmesine imkan tanımıştır. Katalog, ışık eğrisi parametreleri, sınıflamaları, Hα çizgisinin yarı maksimumdaki tam genişlik (FWHM) hızları, uzaklıklar ve yıldızlararası kızarma ölçümleri gibi novaların neredeyse tüm önemli gözlemsel parametrelerini barındırmaktadır. Uzaklıklar literatürden temin edilen paralakslardan veya tezde geliştirilen kızarma-uzaklık ilişkilerinden elde edilmiştir.  Galaktik nova kataloğu, novaları aramak için bir SQL tabanlı sorgu ve verilen bir değer için gerek uzaklıkların gerekse kızarmaların kızarma-uzaklık ilişkilerinden tekrar hesaplanabileceği bir araç barındıran bir web sitesinde yayımlanmıştır. Katalogda yer alan novalar kullanılarak, Galaktik novalar için maksimum parlaklık-azalma oranları (MMRD) ilişkisi incelenmiştir. Tezde MMRD ilişkisi elde edilebilmiş olmasına rağmen MMRD dağılımlarında dikkate değer bir saçılma hala bulunmaktadır. Tezde elde edilen sonuçlar, MMRD ilişkisinin azalma oranlarına ek olarak Hα FWHM  hızlarına ve ışık eğrisi şekilleri gibi başka parametrelere de bağlı olabileceğini göstermektedir. Katalogda yer alan uzaklıklara ve tezde geliştirilen MMRD ilişkilerinden elde edilen uzaklıklara dayanan iki farklı örnek için, Galaktik novaların uzay dağılımları tayfsal ve hız sınıflarına göre incelenmiştir. Galaktik model parametreleri üzerine yapılan analizlerden, iki örnek için en olası yerel patlama yoğunluğu 3.6 ve 4.2 × 10⁻¹⁰ pc⁻³ yıl⁻¹ olarak hesaplanmıştır. Galaksi düzleminden dikine dağılımlarının, yükseklik ölçeği ise sırasıyla 148 ve 175 pc'tir. Güneş civarındaki yerel uzay yoğunluğu 0.4 - 16  × 10⁻⁶ pc⁻³ aralığında değişmektedir. Tezde hesaplanan patlama yoğunlukları ve yükseklik ölçekleri kullanılarak Galaksimizdeki disk nova oranının ~20-100 yıl⁻¹ aralığında olduğu belirlenmiştir. En olası parametreler için 67(+21, -17) yıl⁻¹ ortalama bir nova oranı hesaplanmıştır.

Abstract:
Utilizing the unique location of red clump giants on colour-magnitude diagrams obtained from various near-infrared surveys, specific reddening-distance relations towards about $150$ Galactic novae were derived. Comparing the independent reddening measurements of novae with the derived distance-extinction relation,  the most likely distances for each system were calculated.  Thus, the distances of 73 Galactic novae and the lower limits on the distances of 46 systems were calculated.  Determination of distances for Galactic novae in such a systematic way allowed to compile a new Galactic novae catalogue that contains nearly all important parameters as their light curve parameters, classifications, full width half maximum (FWHM) of H$_\alpha$ line, distances and interstellar reddening estimates. The distances were obtained from parallaxes in literature, or from the reddening-distance relations. The catalogue published on a website which contain an sql query for searching the novae and an algorithm to do calculation of the distance/reddening from derived reddening-distance relations. Using the novae in the catalogue, the existence of a maximum magnitude-rate of decline (MMRD) relation in the Galaxy is investigated. Although an MMRD relation was obtained, a significant scattering in the resulting MMRD distribution still exists. The results suggest that  the MMRD relation likely depends on other parameters in addition to the decline time, as FWHM H$_\alpha$, the light curve shapes. Using two different samples depending on the distances in the catalogue and from the derived MMRD relation, the spatial distributions of Galactic novae as a function of their spectral and speed classes were studied. The investigation on the Galactic model parameters implies that best estimates for the local outburst density are 3.6 and 4.2 × 10⁻¹⁰ pc⁻³ yr⁻¹ with a scale height of 148 and 175 pc, while the space density changes in the range of 0.4 - 16  × 10⁻⁶ pc⁻³. The local outburst density and scale height obtained in this study infer that the disk nova rate in the Galaxy is in the range of ~20 to ~100 yr⁻¹. An average estimate for best plausible parameters is 67(+21, -17) yr⁻¹ .