Süperdev yıldızların tayfsal analizi: ? Cyg ve ? Leo
The spectral analyses of supergiant stars : ? Cyg and ? Leo
Yazar: TANER TANRIVERDİ
Danışman: PROF. DR. BERAHİTDİN ALBAYRAK ; PROF. DR. SAUL J. ADELMAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Bu tez çalışmasında, ? Cygni (B9 Iab) ve ? Leo (A0 Ib) yıldızlarının Dominion Astrofizik Gözlemevi'nde (DAO-Canada) alınmış görsel bölge tayfları incelendi. Tayfsal veriler, 1.22 m'lik teleskobun Coude tayfçekerine bağlı SITe-2 ve SITe-4 CCD detektörlerle alınmıştır.Tayflar, REDUCE ve VLINE programları kullanılarak önce sürekliliğe normalizasyon işlemine tabi tutuldu. Bunu takiben her iki yıldızın tayflarındaki her bir soğurma olgusunun dalgaboyu, eşdeğer genişliği, yarı-maksimumdaki tam genişliği onlara yapılan en olası kuramsal çakıştırmalarla belirlendi. Gerekli radyal hız düzeltmesi yapıldıktan sonra ölçülen tayf çizgilerinin tanısı Moore (1945) kullanılarak gerçekleştirildi.? Cygni'nin atmosferik parametreleri (Tet, log g) iyonizasyon dengesi ile H-gamma ve H-beta çizgilerine yapılan kuramsal çakıştırmalarla Tet = 10388 K ve log g = 1.80 olarak hesaplandı. ? Leo için ise Przybilla et al. (2006)'nın belirlediği Tet = 9600 K ve log g = 2.0 değerleri kabul edildi. Mikrotürbülans hızı, ? Cygni ve ? Leo için 3.5 km s-1 belirlendi. Üretilen sentetik tayfın gözlemler ile karşılaştırılmasından, ? Cygni'nin dönme ve makrotürbülans hızı için mümkün olabilecek en iyi değerler olarak sırasıyla vsini = 27 ± 5 km s-1 ve ? = 24 ± 4 km s-1 belirlendi. Diğer yandan ? Leo için vsini = 2 ± 2 km s-1 ve ? = 14.5 ± 1.5 km s-1 olarak belirlendi.? Cygni'nin atmosferinde helyum'un Güneş'e göre 0.30 dex fazla olduğu belirlendi. Karbon orta düzeyde az, azot oldukça fazla ve oksijen ise hafif denilebilecek miktarda fazladır ama hata sınırları içerisinde Güneş yöresindedir. Diğer yandan, helyum ? Leo'da Güneş'e göre 0.15 dex fazladır. Karbon Güneş'e orta düzeyde az, azot fazla ve oksijen hemen hemen Güneş yöresindedir. CNO elementlerinin bu sonuçları her iki yıldızın ilk büyük karışım (first dredge-up) olarak adlandırılan evrim safhasını geçirdiğini göstermektedir.Ayrıca, ? Cygni'de hafif elementlerin bolluğu ise şöyledir: Neon ve alüminyum Güneş'e göre sırasıyla 0.11 ve 0.28 dex az iken, magnezyum hemen hemen Güneş yöresinde ve kükürt 0.28 dex fazladır. Demir grubu elementleri ise (Ca, Sc, Ti ve Co hariç Ca'dan Ni'e kadar olan elementler) hemen hemen Güneş yöresindedir. Ağır elementlerden stronsiyum Güneş'e göre az iken yitriyum ve zirkonyum bakımından Güneş'ten daha zengindir. Nadir toprak elementleri (rare Earth) (Ce, Eu) Güneş'e göre oldukça fazladır.Diğer yandan ? Leo'nun atmosferinde hafif element bolluğu: magnezyum, silisyum ve kükürt Güneş yöresinde iken, alüminyum bolluğu Güneş'e göre az, fosfor ise Güneş'e göre 0.23 dex fazladır. Demir grubu elementleri (Sc, Ti , V ve Co hariç Ca'dan Ni kadar olan elementler) hemen hemen Güneş yöresindedir. Ağır elementlere ilişkin belirlenen bolluk değerleri; stronsyum Güneş'e göre az iken zirkonyum oldukça fazladır, diğer yandan Yitriyum Güneş bolluğundadır. Nadir toprak elementleri bolluk bakımından (Ba Hariç) Güneş'e göre oldukça zengindir. Sadece baryum, ? Leo'nun atmosferinde azdır.Anahtar Kelimeler: ? Cyg, ? Leo, Element bolluğu, Atmosferik parametreler, dönme ve türbülans hızları, BA türü süperdevlerin evrimi

Abstract:
In this thesis study the spectra of ? Cyg (B9 Iab) and ? Leo (A0 Ib) obtained at Dominion Astrophysical Observatory (DAO) were investigated. The spectra were obtained by 1.22 m Coude telescope equipped with SITe-2 and SITe-4 CCD dedectors.These spectra were firstly normalized and then observed wavelength, equivalent width FWHM (full-width at half maximum) of all lines were measured by using the programs REDUCE and VLINE. We determined the radial velocity corrections for each spectra by using clear lines and measured lines were identified by using Moore (1945).The effective temperature and surface gravity of ? Cyg was determined by ionization equilibrium and the consistency of theoritical fits to H-gamma and H-beta lines as Teff = 10388 K and log g = 1.80. The values Teff = 9600 K and log g = 1.80 determined by Przybilla et al. 2006 were used for ? Leo. The microturbulent velocities for ? Cyg and ? Leo was determined as 3.5 km s-1. The vsini and macroturbulent velocities of ? Cyg have been derived by SYNTHE considering optimum matches as vsin i = 27 ± 5 km s-1.and ? = 24 ± 4 km s-1. Those of ? Leo have been determined as vsin i = 2 ± 2 km s-1 ve ? = 14.5 ± 1.5 km s-1.Helium is 0.30 dex larger than that of the solar value in ? Cyg?s atmosphere. Carbon is intermediately deficient, nitrogen is rather excess and oxygen is slightly excess with respect to Sun. On the other hand, helium abundances in ? Leo?s atmospheres 0.15 dex larger than the solar value, carbon shows intermeditely deficiency, nitrogen is excess and oxygen is slightly deficient. The similar CNO abundance patterns of both stars shows that they experienced the first dredge up phase.Also, the elemental abundances of light elements in ? Cyg?s atmospheres are as follows: neon and aluminium are respectively 0.11 and 0.28 dex scarce relative to the solar value, magnesium abundance is near the solar one, on the contrary S is 0.28 dex abundant comparing to Sun. The iron group elements (except for Ca, Sc, Ti ve Co - calcium to nickel) tend to be similar to solar values. The heavy elements stronsium is less than solar value while ytrium and zirconium are higher than solar value. The rare earth elements (Ce and Eu) are more abundant comparing to Sun.On the other hand, the abundances of the light elements of Mg, Si and S in the ? Leo?s atmospheres are near the solar values while Al is scarce and P is 0.23 dex larger than the solar value. Iron group elements (except for Sc, Ti , V ve Co - Ca to Ni) are around the solar values. The heavy elements; stronsium is deficient while ytrium are near the solar value and zirconium are more abundant to the solar atmospheres in the ? Leo?s. The abundances of rare earth elements are higher than the solar values only Ba is lower than that of the Sun.Key Words: ? Cyg, ? Leo, abundances, atmospheric parameters, rotation and turbulence velocities,Evolution of BA-type supergiants