Güneş Civarının Kinematik İncelenmesi ve Haritalanması


Önal Taş Ö. (Yürütücü) , Bilir S. , Ak S.

TÜBİTAK Projesi, 2019 - 2022

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2019
  • Bitiş Tarihi: Mart 2022

Proje Özeti

Projenin amacı, Güneş civarındaki kinematik yapının durağan ve zamana bağlı değişimini incelemek, büyük ölçekli disk pertürbasyon kaynaklarının yıldız yörüngelerine etkisini araştırmak ve çok boyutlu kinematik harita oluşturmaktır. Projenin adı İngilizce proje başlığından esinlenerek KMAP olarak kısaltılmıştır.

Galaksi diskinde bulunan gök cisimleri, uzun yıllardır, astrometrik, fotometrik ve tayfsal yöntemlerle gerçekleştirilen, gerek parlaklık gerekse uzay hacmine göre sınırlandırılmış gözlem programlarıyla yer ve uzay-tabanlı olarak incelenmektedir. Güneş merkezde olmak üzere birkaç yüz ile birkaç bin parsek yarıçaplı uzay hacmi içerisinde bulunan farklı ışıma gücü sınıfından yıldızların kinematik, dinamik ve kimyasal özelliklerinin derin gökyüzü tarama programlarından elde edilmesi Galaksi diskinin bugün gözlenen yapısının ve bu yapının şekillenmesinde büyük rol oynadığı düşünülen çubuk, spiral kollar ve dev molekül bulutlarının etkilerinin çözümlenmesi için gerekli malzemeleri sağlamaktadır.

KMAP projesinde üç gökyüzü tarama programından gelecek olan astrometri, fotometri ve tayf verileri kullanılarak eğilimlerden arındırılmış ve homojen veri setleri oluşturulacaktır. Veriler kendi içinde uyumlu yöntemlerle analiz edilerek, oluşturulacak hız elipsoidlerindeki değişimler ve bu süreçleri yöneten pertürbasyon kaynakları incelenecektir. Böylelikle, Galaksimizin oluşumunu açıklamaya çalışan ikili çökme modelinin bir uzantısı olarak öngörülen içten dıa oluum senaryosu sınanacaktır. Ayrıca disk yıldızlarının maruz kaldığı düşünülen radyal göç işaretçileri ve hareketli yıldız grup üyelerinin belirlenmesi projenin gidişatı açısından önemlidir. Bu sınamada, özellikle rölatif paralaks hataları büyük olan F- G tayf türünden anakol, kırmızı dev kolu ve kırmızı yığın yıldızlarının uzaklıkları, Gaia gökyüzü taramasında seçilen kalibratör yıldızlar kullanılarak elektromanyetik tayfın optik ve kızılötesi bölgelerinde bulunan fotometrik bantlar için mutlak parlaklık kalibrasyonları geliştirilerek hesaplanacaktır. Çalışmada yerel durağanlık standardının (LSR) yeniden daha duyarlı veriler kullanılarak hesaplanması hedeflenmektedir. Güneş civarı durağan görünse de orta ve uzun zaman ölçeklerinde farklı popülasyonlardaki yıldızların yörüngelerinden dolayı bu bölgeyi ziyaret ettiği, Galaktik çubuğun ve spiral kolların neden olduğu bozucu etkilerin yıldız akıntılarına sebep olduğu bilindiğinden, bahsedilen bu etkilerin LSR hesabında dikkate alınması gerekmektedir. Projemizde bu etkilerden arındırılmış duyarlı LSR değerleri elde edilecektir. Kinematik açıdan projemizde yıldızların popülasyon ayrımları Galaktik yörünge parametrelerine göre farklı Galaktik potansiyel modelleri kullanılarak yapılacaktır. Bu ayrım yıldızların alfa ve demir bolluklarının karşılaştırılmasıyla sınanacaktır.

Projenin özgün yanı, literatürde hem daha önce bu uzaklık ölçeğinde yıldızların kinematik davranışlarının incelenmemiş olması hem de tayf türü, ışıma gücü sınıfı, Galaktik popülasyon türü, kimya ve yaş parametreleriyle kinematik özelliklerin çözümlenerek incelenecek olmasıdır. Galaksimizin kalın disk bileşeninin oluşum modelleri de bu kapsamda test edilerek bu sıradışı yapının kökenine dair senaryolar sınanacaktır. Yıldız yörüngelerinin sürekli olarak maruz kaldığı çekimsel pertürbasyon kaynakları ve nükleer evrimlerinin belirlediği yörüngesel davranışların duyarlı verilerle detaylı bir şekilde incelenmesiyle yeni bir kinematik yaş bağıntısı geliştirilecektir. Daha da önemlisi bu projede, Galaksi diskinin çok- boyutlu kinematik haritası oluşturulacaktır.

Bu proje sayesinde, (1) farklı ışıma gücü sınıfındaki yıldızlar için mutlak parlaklık kalibrasyonları geliştirilecek; (2) LSR değeri tayin edilecek; (3) Güneş civarındaki yıldızların popülasyon türlerine ayırma yöntemi geliştirilecek; (4) kinematik yaş tayini bağıntısı geliştirilecek; (5) kalın disk oluşum modelleri sınanacak; (6) Güneş civarındaki mevcut ve henüz keşfedilmemiş hareketli yıldız grupları tespit edilecek; (7) Galaksi diskindeki büyük ölçekli pertürbasyon kaynaklarının yıldız yörüngelerine etkileri incelenecek ve (8) literatürdeki mevcut kemo-dinamik modellerin çalışmamızdaki gözlemsel veriler ile sınanarak Galaksimizin oluşumuna dair geçerlilikleri araştırılacaktır. Projede önerilen her bir ana konu başlığıyla elde edilecek bulguların SCI kapsamındaki uluslararası dergilere gönderilmesi ve ulusal/uluslararası toplantılarda sunulması planlanmaktadır.

KMAP projesinden elde edilecek bulguların, Galaksi diskinin yapısının, tamamına hükmeden süreçlerin ve evriminin anlaşılması için literatürde kaynak olacak sonuçlar üretmesi beklenmektedir. Galaksimizin yapı, oluşum ve evriminin anlaşılmasında bir sonraki aşama olan krono-kemo-dinamik evrim çağı öncesinde çalışmamızın literatürde dikkate değer bir etki yaparak ihtiyaç duyulan temele farklı bir perspektif katması amaçlanmaktadır.