Galaxy model parameters from evolved stars in the solar neighbourhood
Güneş civarındaki evrimleşmiş yıldızlardan galaksi model parametreleri
Yazar: SEDANUR İYİSAN
Danışman: PROF. DR. SERAP AK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı / Astronomi ve Uzay Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Bu çalışmada, Güneş civarındaki evrimleşmiş yıldızlardan Galaksi model parametrelerinin tayin edilmesi hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda Gaia uydusunun erken üçüncü sürümüne (Gaia EDR3) ait veri tabanından Güneş merkezli 1 kpc'lik uzay hacmi içinde, rölatif paralaks hataları σϖ/ϖ ≤ 0.1 olan yaklaşık 42 milyon yıldız seçilmiştir. Yıldızlara ait fotometrik verilerin sönükleştirmeden arındırılmasında Galaksimize ait toz haritasından faydalanılmıştır. Yıldız örneğinin oluşturulmasında MG × (GBP-GRP)0 renk-parlaklık diyagramı üzerinde evrimleşmiş yıldızların bulunduğu bölge dikkate alınmış ve rölatif paralaks hatalarına σϖ/ϖ ≤ 0.02 sınırlaması getirilerek 710,186 yıldıza ulaşılmıştır. Örnekteki yıldızlar bulundukları Galaktik koordinatlara göre 36 alana bölünmüştür. Ayrıca mutlak parlaklıkları -1  MG  3.75 kadir aralığındaki evrimleşmiş yıldızlar beş mutlak parlaklık aralığına ayrılmıştır. Toplamda 180 alt gruptan oluşan örnek için yıldız yoğunluk profilleri oluşturulmuş ve bu profiller tek bileşenli Galaksi modeliyle çakıştırılmıştır. En iyi modelin belirlenmesinde en küçük 2 değeri dikkate alınmıştır. Elde edilen bulgular farklı Galaktik enlem kuşakları ve mutlak parlaklık aralıklarına göre analiz edilmiştir. Bu analizlerden yıldız alanları için hesaplanan uzay yoğunluklarının literatürde verilen değerler ile oldukça uyumlu olduğu belirlenirken, yükseklik ölçeklerinin mutlak parlaklıkla değiştiği tespit edilmiştir. Genel olarak parlak mutlak kadirler için küçük yükseklik ölçekleri hesaplanırken sönük mutlak kadirler için büyük yükseklik ölçekleri belirlenmiştir. Çalışmada hesaplanan uzay yoğunluklarının literatür ile uyumlu olması yükseklik ölçeklerinin parametre dejenerasyonuna uğramadığını göstermiştir. Bu durumun açıklamasında yıldız evrim modelleri kullanılmış ve parlak mutlak kadirdeki yıldızların erken tayf türünden, sönük mutlak kadirdeki yıldızların ise rölatif olarak orta tayf türündeki yıldızlar olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The aim of this study is to determine the Galaxy model parameters from evolved stars in the Solar neighborhood. In accordance with this purpose, approximately 42 million stars have been selected from the Gaia Early Data Release 3 (Gaia EDR3) database within 1 kpc, with relative parallax errors σϖ/ϖ ≤ 0.1. The extinction correction of the stellar photometric data was carried out using the dust map of our Galaxy. In the construction of the sample of stars, the region on the color-magnitude diagram MG × (GBP-GRP)0, where evolved stars are located, was taken into account, and a restriction of σϖ/ϖ ≤ 0.02 was applied to the relative parallax errors, resulting in a total of 710,186 stars. The stars in the sample were divided into 36 regions based on their Galactic coordinates. Also, evolved stars with absolute magnitudes within the range of -1 ≤ MG ≤ 3.75 were divided into five absolute magnitude intervals of one unit each. Stellar density profiles were created for the sample consisting of a total of 180 subgroups, and these profiles were fitted with a single-component Galaxy model. To determine the best model, the smallest χ2 value was taken into account. The obtained results were analyzed based on different Galactic latitude belts and absolute magnitude ranges. These analyses revealed that the space densities calculated for the stellar fields are in good agreement with the values given in the literature. However, it was observed that the scales of height vary with absolute magnitude values. In general, small scales of height were calculated for bright absolute magnitudes, while large scales of height were determined for faint absolute magnitudes. The agreement of the calculated space densities with the literature indicates that the scales of height did not suffer from parameter degeneracy. The explanation for this phenomenon involves the use of stellar evolution models, which demonstrate that stars with bright absolute magnitudes belong to early spectral types, while stars with faint absolute magnitudes are relatively intermediate spectral type stars.