Güneş Benzeri Titreşim Yapan Evrimleşmiş Yıldızlar için Dnu- nu İlişkisi

Year 2021, , 776 - 782, 31.08.2021

Zeynep Çelik Orhan

https://doi.org/10.35414/akufemubid.891941

Abstract

CoRoT (2006), Kepler (2009) ve TESS (2017) uzay teleskopları sayesinde çok sayıda güneş benzeri titreşim yapan anakol ve evrimleşmiş yıldız gözlenmiştir. Bu tür titreşimleri tespit edilen anakol yıldızlarının gözlenen titreşim frekansları kullanılarak yıldızlara ait temel parametreler oldukça hassas bir şekilde belirlenmektedir. Anakol yıldızlarının kütle ve yarıçapını belirlemek için geliştirilen yöntemlere ölçeklendirme ilişkisi denmektedir. Bu ilişkilerde doğrudan gözlem frekanslarından oldukça duyarlı bir şekilde belirlenen büyük ayrılma (Dnu) ve maksimum genlikteki titreşim frekansıyla (numax) birlikte tayftan belirlenen Teff kullanılmaktadır. Bu çalışmada anakol yıldızları için geliştirilen ölçeklendirme ilişkisinde yer alan Dnu ile yıldız ortalama yoğunluğu (rho) arasındaki ilişkinin evrimleşmiş yıldızlardaki değişimi incelendi. Bunun için MESA evrim koduyla 1.00-1.60 M¤ kütle aralığında güneş kompozisyonuna sahip evrimleşmiş yıldız iç yapı modelleri yapıldı. Yapılan bu modelleri detaylı olarak incelendi. Evrimleşmiş yıldızlardaki Dnu-rho ilişkisi anakol yıldızlarına göre farklılaşmaktadır. Bu durumda hem bu ilişkinin hem de ölçeklendirme ilişkilerinin güncellenmesi gerekmektedir.

Keywords

Asterosismoloji, Yıldız iç yapı ve evrimi, Güneş benzeri titreşimler, İç yapı modelleri, Evrimleşmiş yıldızlar

Supporting Institution

TÜBİTAK 1001

Project Number

118F352

Thanks

Bu çalışma 118F352 nolu TÜBİTAK projesi tarafından desteklenmektedir. Akademik hayatıma katkılarından dolayı Prof. Dr. Mutlu YILDIZ’a ve desteğini esirgemeyen oğlum Emirhan Sami ORHAN’a çok teşekkür ederim. Ayrıca makaleme katkılarından dolayı Sibel Örtel’e teşekkür ederim.

Dnu- rho Relations for Solar-like Oscillation Evolved Stars

Abstract

Thanks to CoRoT, (2006), Kepler (2009) and TESS (2017) have been observed a large number of solar-like oscillating main sequence and evolved stars . By using the observed oscillation frequencies of main sequence stars, the fundamental parameters of the stars are determined very precisely. The methods developed to determine the mass and radius of main sequence stars are called scaling relationship. In these relations, the large separation (Dnu) determined very sensitively from the direct observation frequencies and the oscillation frequency at the maximum amplitude (numax) and Teff determined from the spectrum are used. In this study, the relation between the average density (rho) and Dnu of stars, which is in the scaling relations for main sequence stars, was investigated for evolved stars. For this, stellar internal structure models that evolved in solar composition in the mass range 1.00-1.60 M¤ were made using the MESA evolution code. These models were examined in detail. As a result of these investigations, it was revealed that the relationship between Dnu-rho in evolved stars differs compared to main sequence stars. In this case, both this relations and scaling relations need to be updated.

Keywords

Asteroseismology, Structure and evolution of stars, Solar-like oscillation, Interior models, Evolved stars

Project Number

118F352

References

• Asplund, M., Grevesse, N., Sauval, A. J., Scott, P., 2009.The Chemical Composition of the Sun. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 47, 481–522.
• Basu S., Antia H. M.,2004. Constrainig Solar Abundance Using Helioseismology. Astrophysical Journal, 606, L85-L93.
• Brown T.M., Gilliland R. L., Noyes R. W., Ramsey L. W., 1991. Detection of possible p-mode oscillations on Procyon. Astrophysical Journal, 368, 599-609.
• Chaplin W. J. and Miglio A., 2013. Asteroseismology of Solar-Type and Red-Giant Stars. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 51, 353-392.
• Chirstensen- Dalsgaards J., 2008. Lecture Notes on Stellar Oscillations. Institut for Fysik og Astronomi Aarhus Universitet, and Teoretisk Astrofysik Center, 345, 215-355.
• Gaulme, P. et al., 2016. Testing the Asteroseismic Scaling Relations for Red Giants with Eclipsing Binaries Observed by Kepler. The Astrophysical Journal, 832, 233-243.
• Huber, D., 2015. Asteroseismology of Eclipsing Binary Stars. Giants of Eclipse: The  Aurigae Stars and Other Binary Systems, 169, 23-32.
• Iglesias C. A., Rogers F. J, 1993. Radiative opacities for car-bon- and oxygen-rich mixtures. Astrophysical Journal, 412, 752-762.
• Iglesias C. A., Rogers F. J, 1996. Updated Opal Tables. Astrophysical Journal, 464, 943-956.
• Kayhan C., Yıldız M. Çelik Orhan, Z., 2019. Asteroseismic investigation of 20 planet and planet candidate host stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 490, 1509-1516.
• Kjeldsen, H., Bedding, T. R., 1995. Amplitudes of stellar oscillations: the implications for asteroseismology. Astronomy and Astrophysics, 293, 87-106. Mathur S., Hekker S., Trampedach R., Ballot J., Kallinger T. et al., 2012. A Uniform Asteroseismic Analysis of 22 Solar-type Stars Observed by Kepler. The Astrophysical Journal, 749, 14-28.
• Mazumdar A., Monteiro M. J. P. F. G., Ballot J., Antia H. M., Basu, S. et al., 2014. Measurement of Acoustic Glitches in Solar-type Stars from Oscillation Frequencies Observed by Kepler. The Astrophysical Journal, 782, 18-27.
• Metcalfe T. S., Creevey O. L., Doğan G., Mathur S., Xu, H. et al., 2014. Properties of 42 Solar-type Kepler Targets from the Asteroseismic Modeling Portal. The Astrophysical Journal Supplement Series, 214, 27-33.
• Paxton B., Cantiello M., Arras P., Bildsten L., Brown E.F. et al., 2013. Modules for Experiments in Stellar Astrophysics (MESA): Planets, Oscillations, Rotation, and Massive Stars. The Astrophysical Journal Supplement, 208, 4-42.
• Sharma S., Stello D., Bland- Hawthorn J., Huber D., Bedd-ing T. R., 2016. Stellar population synthesis based modelling of the milky way using asteroseismology of 13000 Kepler red giants. The Astrophysical Journal, 822, 15-25.
• Southworth, J., 2012. Eclipsing Binary Stars: the Royal Road to Stellar Astrophysics. Orbital Couples: Pas de Deuxin the Solar System and the Milky Way, 234, 51–58.
• White T. R., Bedding T. R., Stello D., Christensen-Dals-gaard J., Huber D., Kjeldsen H., 2011. Calculating Asteroseismic Diagrams for Solar-like Oscillations. The Astrophysical Journal, 743, 13-21.
• Yıldız M., Çelik Orhan Z., Aksoy Ç., Ok S., 2014. Fundamen-tal properties of solar-like oscillating stars from frequencies of minimum Δν - I. Model computations for solar composition. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 441, 2148-2158.
• Yıldız M., Çelik Orhan Z., Kayhan C., 2015. Fundamental properties of solar-like oscillating stars from frequencies of minimum Δν - II. Model computations for different chemical compositions and mass. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 448, 3689-3696.
• Yıldız M., Çelik Orhan Z., Kayhan C., 2016. Fundamental properties of Kepler and CoRoT targets - III. Tuning scaling relations using the first adiabatic exponent. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 462, 1577-1590.