Çift çizgili ayrık tayfsal çift yıldızların kimyasal bolluklarının kompozit tayf modelleme yöntemiyle analizi
Chemical abundance analysis for double-lined spectroscopic binaries by composite spectrum modelling
Yazar: MERVE AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. TOLGAHAN KILIÇOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında çift çizgili tayfsal çift (SB2) türü Mizar A, 47 And, HD 42083, HD 169268 ve HD 23642 yıldızlarının tayfları Haute-Provence Gözlemevi'ndeki (OHP, Paris, Fransa) ~42000 çözünürlüğe sahip 3850-6800 Å dalgaboyu aralığında veri sağlayan ELODIE tayfçekeri veritabanından ve Ankara Üniversitesi Kreiken Gözlemevi'ndeki T40 Kreiken Teleskobu'na bağlı ~14000 çözünürlüğe sahip 4380-7350 Å dalgaboyu aralığında veri sağlayan Shelyak/eShel tayfçekeriyle gerçekleştirilen gözlemlerden elde edildi. Teorik evrim yolları yardımıyla yıldızların yaşları ve kütleleri tahmin edildi. Tayfsal ve fotometrik analizlerle yıldızların renk artıkları, bileşenlerinin dikine hızları ve izdüşüm ekvatoryel dönme hızları belirlendi. Literatürde bileşenlerine ilişkin ayrıntılı kimyasal bolluk çalışmaları mevcut olmayan bu 10 adet SB2 bileşeninin gözlemsel tayflarının kuramsal kompozit tayflarla modellenmesiyle etkin sıcaklıkları, yüzey çekim ivmeleri ve mikrotürbülans hızları belirlendi ve kimyasal bolluk analizleri gerçekleştirilerek C, O, Na, Mg, Si, S, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Y ve Ba elementlerinin bollukları bulundu. Kimyasal bollukların belirsizlikleri etkin sıcaklıklar, yüzey çekim ivmeleri ve mikrotürbülans hızlarındaki sistematik hatalar da göz önünde bulundurularak elde edildi. Analiz sonucunda, bileşenlerin kimyasal bolluk dağılımları incelenerek Mizar A yıldızının birinci bileşeniyle 47 And yıldızının bileşenlerinin CP1 (AmFm) yıldızlarına benzer kimyasal tuhaflıklar sergilediği gözlendi. Kompozit tayf modelleme yönteminin çift yıldızlara uygulanabildiği görülmekle birlikte hata sınırının (~0.1-0.5 dex) tek yıldızlar için gerçekleştirilen bolluk analizlerine göre benzer veya bir miktar fazla olduğu; ancak bu hata sınırının yıldızların kimyasal tuhaf olup olmadıklarının tespit edilmesinde çoğunlukla yeterli olabildiği görüldü. Yöntemin sağlıklı çalışabilmesi için yıldızların özellikle log g parametresinin iyi belirlenmesine ihtiyaç duyulduğu sonucuna varıldı.

Abstract:
In this master thesis, the spectra of the double-lined spectroscopic binaries (SB2) Mizar A, 47 And, HD 42083, HD 169268, and HD 23642 retrieved from ELODIE spectrograph archive (R~42000 for 3850-6800 Å) at Haute-Provence Observatory (OHP, Paris, France) and obtained with Shelyak/eShel spectrograph (R~14000 for  4380-7350 Å) attacted to T40 Kreiken Telescope at Ankara University Kreiken Observatory. The ages and masses of the stars were estimated using theoretical isochrones. The color excesses, radial velocities, rotational velocities, effective temperatures, surface gravities, and microturbulence of the ten components were derived with photometric calibrations and/or spectroscopic analysis. The photospheric chemical abundances of C, O, Na, Mg, Si, S, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Y and Ba elements were derived with composite spectrum modelling for the components which are lack of detailed abundance analysis in the literature. Uncertainties in the abundances were calculated considering the systematical errors in effective temperatures, surface gravities and microturbulence velocities. According to the chemical abundance pattern of the components, the primary component of Mizar A and the both components of 47 And exhibited some chemical peculiarities similar to the CP1 (AmFm) type stars. We concluded that the composite spectrum modelling is applicable for binary stars to derive their chemical abundances. The uncertainties (~0.1-0.5 dex) are similar or slightly larger than those of single stars. However, the method is often sufficient to reveal whether the components are chemical peculiar. In order for the method to work properly, log g parameters of the stars should be accurately known.