Galaktik Kalın Disk Oluşum Mekanizmalarının Sınanması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SERKAN YILDIZ
Danışman: Özgecan Önal Taş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, farklı ışıma gücü sınıflarında bulunan yıldızların gözlem verileri kullanılarak kinematik, dinamik ve kimyasal özelliklere ayrı ayrı sınırlamalar getirilerek oluşturulan gözlemsel kalın disk alt örneklerine ait yörünge basıklık dağılımlarının, farklı senaryolar için üretilen simülasyon yıldızlarının yörünge basıklık dağılımlarıyla kıyaslanarak Galaktik kalın diskin oluşum mekanizmaları sınanması amaçlanmıştır.
Literatürde Galaktik kalın disk bileşeninin nasıl oluştuğuna dair gözlemsel verilerle de açıklanmaya çalışılan başlıca dört senaryo vardır. Bunlar yığışma, birleşme, göç ve ısınma olarak listelenebilir. Özellikle Sales ve diğ.’nin (2009) çalışması bu dört senaryoya ait yapılan simülasyonlardan elde edilen sentetik alt-örneklere ait yörünge basıklığı frekans dağılımlarını içermektedir.
Yüksek tayfsal çözünürlük ve sinyal-gürültü oranına sahip APOGEE DR17 kızılötesi tayfsal kataloğu verileri ile Gaia DR3’ün şimdiye kadar ki en yüksek duyarlılığa sahip astrometrik verileri birleştirilmiştir. APOGEE DR17 kataloğundaki gözlem verileri gerekli temizlik ve iyileştirme işlemlerinin ardından çeşitli yöntemlerle anakol, alt dev ve dev olmak üzere ışıma gücü sınıflarına ayrılmıştır.
Yüksek duyarlılığa sahip yıldız verileri kullanılarak bu tez çalışmasında kinematik anlamda geçiş bölgesi (0.5<TD/D<2) ve yüksek olasılıklı kalın disk (TD/D>2) alt örnekleri, Galaktik düzleme dik doğrultuda yıldız yörüngesinin çıkabileceği en büyük dik uzaklık parametresiyle Galaktik kalın diskin yükseklik ölçeğinin sentezinden 1<z_m (kpc)<1.3 ve 1.3< z_m (kpc)<3 dinamik kalın disk örnekleri ve [alfa/Fe] x [Fe/H] uzayından yüksek-[alfa/Fe] kimyasal kalın disk alt örneği seçilerek her bir alt örneğin yörünge basıklık histogramları teker teker ve topluca incelenmiştir.
Yapılan incelemelerde kalın disk yıldızlarının oluşumunda en etkili senaryo olarak göç senaryosu baskın mekanizma olarak tespit edilmiştir. Bununla birlikte birleşme senaryosunun da özellikle bazı dinamik kalın disk yıldızlarını iyi temsil ettiği görülmüştür. Ayrıca, kalın disk örneğinin dinamik olarak seçilen bir kesri için de ısınma senaryosunun da etkili olabileceğine dair ipuçları yakalanmıştır. Yalnızca yığışma senaryosunun geçerliliğine dair hiçbir kalın disk alt yıldız örneğinden ipucu bulunamamıştır.
Sonuç olarak, Galaktik kalın disk yıldızları, literatürdeki bazı simülasyon tabanlı çalışmalarda bulunanın aksine, gözlem verilerine göre ağırlıklı olarak göç mekanizmasıyla yani özellikle Galaktik spiral kolların oluşturduğu rezonanslara kapılarak içten dışa doğru göç etmiş ve bu göçün sonucu olarak disk düzleminden kinematik anlamda daha sıcak bir hale gelerek uzaklaşmıştır. Ayrıca yörüngesinde 1.3 kpc’nin ötesine geçen yıldız örneğinin önemli bir kısmı için de birleşme senaryosunun etkin olduğu düşünülmektedir; yani bir zamanlar bu bölge gazca zengindi ve ortamdaki türbülansın da etkisiyle bu bölgede yıldızlar oluştu sonucu çıkarılabilir.