Soğuk yıldızların yüzey parlaklık dağılımlarının modellenmesi: SpotDIPy
Modelling surface brightness distribution in cool stars: SpotDIPy
Yazar: ENGİN BAHAR
Danışman: PROF. DR. HAKAN VOLKAN ŞENAVCI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences
Dizin: Doppler = Doppler ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Soğuk yıldızlar = Cold stars ; Yüzey sıcaklığı = Surface temperature

Özet:
Yıldızlardaki manyetik alan kökenli aktivitenin doğası halen araştırma konusudur. Yıldız astrofiziği çalışmalarında önemli bir sorun olan manyetik aktivite dikkate alınmadığında oluşturulan modellerin geçerliliği önemli ölçüde etkilenebilir. Bununla birlikte gözlemsel verilerdeki bozucu etkileri hem yıldız parametrelerinin hem de günümüzde popüler olan ötegezegen araştırmalarında gezegen parametrelerinin hesaplanmasında belirsizliği arttırmaktadır. Yıldızlardaki manyetik aktivitenin araştırılması için literatürde pek çok teknik bulunmaktadır. Bunlar arasında öne çıkan en etkili teknik Doppler görüntülemedir. Literatürde Doppler görüntüleme tekniğini kullanan bilgisayar kodları olsa da bunların önemli bir kısmı başka araştırmacılara açık değildir. Bu bağlamda, bu önemli boşluğu doldurmak adına bu tez kapsamında Python programlama dilinde yazılmış kullanıcı dostu ve açık kaynak kodlu SpotDIPy kodu geliştirildi. Bu kod maksimum entropi yöntemi ile tek yıldızların hem iki sıcaklık yaklaşımı altında yüzey parlaklık hem de sıcaklık dağılımı haritalarını üretebilecek şekilde tasarlandı. Bununla birlikte, tez çalışması kapsamında geliştirilen SpotDIPy kodu, sonuçların görselleştirilmesinde de güçlü bir arayüze sahiptir. SpotDIPy kodu üzerinde yapılan performans testlerinde yüzey parlaklık ve sıcaklık dağılımı haritaları üretme konusunda oldukça başarılı olduğu görüldü. Ayrıca SpotDIPy kodu ile PW And ve V889 Her yıldızlarının yüksek çözünürlüklü tayfları kullanılarak Doppler görüntülemeleri gerçekleştirildi ve manyetik alan kaynaklı leke aktivitesi incelendi. Her iki yıldızda da kalıcı baskın bir yüksek enlemli leke ile birlikte orta enlemli lekelerin varlığı saptandı.

Abstract:
The nature of magnetic field-induced activity in stars is still a subject for active research. When magnetic activity, being an important problem in stellar astrophysics studies, is not taken into account, the validity of the models can be significantly affect. In addition, its distorting effects in observational data increase the uncertainty in the calculation of planetary parameters in today's popular exoplanet studies as well as stellar parameters. There are many techniques in the literature for the investigation of magnetic activity in stars. The most effective technique that stands out among these is Doppler imaging. Although there are computer codes using the Doppler imaging technique in the literature, most of them are not shared to other researchers. In this context, in order to fill this important gap, the user-friendly and open source SpotDIPy code was developed in the Python programming language within the scope of this thesis. This code is designed to generate both surface brightness (under the two-temperature approximation) and temperature distribution maps of single stars by using the maximum entropy technique. It also has a powerful graphical user interface for visualization. In performance tests on the SpotDIPy code, it was found to be quite successful in generating maps of surface brightness and temperature distributions. In addition, Doppler imaging was performed via SpotDIPy code using the high resolution spectra of PW And and V889 Her and magnetic field-induced spot activity was investigated in these stars. The results showed that both stars have a persistently dominant high-latitude spot as well as mid-latitude spots.