Magnetarların X-ışın Spektrumları : Modeller ve Uygulamalar
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Tolga Güver
Danışman: Mustafa Türker ÖZKAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Anormal X-ışın Pulsarları (AXP) ve Yumuşak Gama-ışın Yineleyicileri (YGY), gösterdikleri yüksek enerjili patlamalar, nispeten yavaş dönmeleri ve dönmelerindeki hızlı yavaşlama sebebiyle, evrendeki en yüksek manyetik alan şiddetlerini (10^14-15 Gauss) barındırdıkları düşünülen genç ve izole nötron yıldızlarıdır. Ancak bugüne kadar kaynakların yüzey manyetik alan şiddetleri direkt olarak ölçülememiştir. Yüksek yüzey manyetik alan şiddetinin, nötron yıldızlarının hem yüzey ışınımını hem de manyetosferinin yapısını önemli ölçüde etkilemesi ve kaynakların X-ışın spektrumlarında, manyetik alanın ihmal edilmesi durumuna göre belirgin farklara yol açması beklenmektedir. Yüksek manyetik alanın, gerek yüzey ışınımlarına ve gerekse bu yıldızların manyetosferlerine etkisi ayrı ayrı çalışılmalarına rağmen, iki etki birlikte daha önce çalışılmamış ve bu nötron yıldızlarının X-ışın spektrumları fiziksel modeller kapsamında incelenememiştir. Bu tezde, kaynakların X-ışın spektrumlarının fiziksel modeller çerçevesinde açıklanabilmesi ve fiziksel parametrelerinin belirlenebilmesi amacıyla, Özel (2001, 2003) ve Lyutikov ve Gavriil (2006) tarafından sunulan iki ayrı model temel alınarak Yüzey Isısal Işınım ve Manyetosferik Saçılma (YIIMS) modeli geliştirilmiştir. Bu model kullanılarak, magnetar'lar olarak da adlandırılan yüksek manyetik alanlı 9 nötron yıldızının farklı zamanlarda ve farklı gözlem uyduları ile alınmış 54 X-ışın spektrumuna uygulanmış ve kaynakların yüzey manyetik alan şiddetleri, yüzey sıcaklıkları ve manyetosferlerindeki optik derinlik ile manyetosferlerindeki yüklü parçacıkların hızlarının bulunmasını sağlamıştır. Bu bilgiler ışığında kaynakların doğaları anlaşılmaya çalışılmıştır. Buna ek olarak kaynakların arşivlerdeki tüm gözlemleri analiz edilerek model parametrelerinin her bir kaynak için zamansal değişimleri de incelenmiştir.Sonuç olarak, geliştirilen YIIMS modeli, günümüz X-ışın uyduları (Chandra ve XMM-Newton) arşivlerindeki tüm magnetar gözlemlerine uygulanmış ve modelin kaynakların X-ışın spektrumlarını başarıyla açıklayabildiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, kaynakların yüzey manyetik alan şiddetlerinin teori ile öngörüldüğü gibi, ~2 ? 6 x 10^14 Gauss mertebesinde olduğunu göstermiştir.