Yıldız sistemlerinde zaman değişimi yöntemi ile 3. cisim araştırılması
Investigation of 3rd body in stellar systems by timing variation method
Yazar: HÜSEYİN ER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLHAM NASIROĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı / Astronomi ve Astrofizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Amaç: Zamanlama yöntemi kullanılarak örtülme gösteren bazı yakın çift yıldız sistemlerinin ve geçiş yöntemi ile gezegen barındırdığı doğrulanmış yıldız-gezegen sistemlerinin yörünge dönem değişiminin araştırılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, incelenen sistemlerin örtülme/geçiş ışık eğrileri elde edilmiş, ışık eğrilerinden elde edilen yeni örtülme/geçiş zamanları literatürdeki zamanlar ile birleştirilerek güncel O–C diyagramları oluşturulmuştur. Güncel O–C diyagramlarından incelenen kaynakların yörünge dönemlerinde bir değişim olup olmadığı tespit edilerek var ise bu değişime neden olan etkenler araştırılmış (3. cisim veya diğer fiziksel etkenler) ve yörünge kararlılığı test edilmiş, yok ise sistemlerin fiziksel parametreleri güncellenmiştir. 
Yöntem: Zamanlama yöntemi, ortak bir kütle merkezi etrafında yörünge hareketi yapan iki bileşenin örtülme zamanlarındaki değişimin incelenmesine dayanır. İncelenen sistemlerin fotometrik gözlemleri yapılarak ışık eğrilerinden örtülme/geçiş ortası zamanlar elde edildi. Çalışma kapsamında elde edilen örtülme/geçiş ortası zamanlar, literatürdeki zamanlar ile birleştirilerek sistemlerin güncel O–C diyagramları oluşturuldu. Güncel O–C diyagramlarından yararlanılarak sistemlerin yörünge dönemlerinde bir değişimin olup olmadığı araştırıldı.
Bulgular: İncelenen yakın çift yıldız sistemleri NY Vir ve NN Ser'in yörünge dönemlerinde görülen değişimlerin sistem etrafında dolanan ilave cisimlerden kaynaklandığı düşünülmüştür. Ancak sistemlerde görülen bu değişimlere diğer bir fiziksel etken olan manyetik aktivitenin de katkı sağlayabileceği sonucuna varılmıştır. Yıldız-gezegen sistemleri WASP-10 ve WASP-11 için elde edilen fiziksel parametrelerin genel olarak literatürle uyumlu olduğu görülmüştür. Geçiş zaman değişimlerinde ise ilave bir cismi işaret eden güçlü bir TTV sinyaline rastlanmamıştır.
Sonuç: Örtülme/geçiş zamanlarında görülen değişimler ilk olarak ilave cisimlerden kaynaklandığı düşünülse de yıldız lekeleri, manyetik etkinlik veya kütle transferi gibi farklı mekanizmalardan da kaynaklanabilmektedir. Bu nedenle ikili sistem etrafında ilave bir cismin varlığından belirgin bir şekilde bahsedebilmek için LTT/TTV sinyalinin zamanla tekrarlayan olması ve uzun dönemli bir gözlemsel veri setine sahip olması gereklidir. Buna rağmen incelenen sistemlerin bazılarında (NY Vir ve NN Ser) ilave cisimlere ait güçlü kanıtlar bulunmuştur. Henüz bir değişim tespit edilemeyen sistemler için sistematik ve uzun dönemli gözlemlere ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
Purpose: It is aimed to investigate the orbital period variation of some close binary star systems showing eclipse using timing method and star-planet systems confirmed to contain planets by transit method. The eclipse/transit light curves of the examined systems were obtained, and the new mid-eclipse/transit times obtained from these light curves were combined with the times in the literature to form the updated O–C diagrams. By determining whether there is a variation in the orbital period of the systems examined from the updated O–C diagrams, the factors causing this variation, if any, were investigated (3rd body or other physical factors) and the orbit stability was tested, if not, the physical parameters of the systems were updated.
Method: The timing method is based on the study of the variation in the mid-eclipse/transit times of two components orbiting around a common center of mass. By performed photometric observations of the examined systems, the mid- eclipse/transit times were obtained from the light curves. The mid- eclipse/transit times obtained by the study were combined with the times in the literature to form the updated O–C diagrams of the systems. It was investigated whether there is a variation in the orbital period of the systems by using the updated O–C diagrams.
Findings: The variations observed in the orbital period of the studied close binary star systems NY Vir and NN Ser were thought to be caused by additional body orbiting the system. However, it was concluded that magnetic activity, which is another physical effect, may also contribute to these variations in the systems. The physical parameters obtained for the star-planet systems WASP-10 and WASP-11 were generally found to be compatible with the literature. However, a strong TTV signal indicating an additional object was not found in the transit time variations.
Results: Although the variations in the mid-eclipse/transit times are thought to be due to additional bodys, they can also be caused by different mechanisms such as star spots, magnetic activity or mass transfer. Therefore, in order to be able to clearly mention the existence of an additional body around the binary system, the LTT/TTV signal must be repetitive over time and have a long-term observational data set. However, strong evidence of additional bodys was found in some of the systems studied (NY Vir and NN Ser). Systematic and long-term observations are needed for systems where no change has been detected yet.