Determination of Galaxy Model Parameters of Thin Disc Stars in the Gaia Era

Abstract

In this study, it is aimed to calculate the Galaxy model parameters of thin disk main-sequence stars with different absolute magnitude ranges in the solar neighbourhood. From the Gaia EDR3 catalog, 41.9 million stars with a relative parallax error of less than 0.1, located at a distance of 1 kpc from the Sun, were selected. Selected stars are plotted on the color-magnitude diagram with PARSEC isochrone describing the thin disk population. The result is 39.2 million thin disc main-sequence stars. Space density profiles were created by dividing the main-sequence stars into unit absolute magnitude intervals and than space densities and scaleheight were calculated for each absolute magnitude range by overlaying these profiles with the one-component intensity laws (exp, sech and sech$^2$ function). As a result, it has been seen that the scaleheight of the stars increase from the early spectral type to the late spectral type. In addition, it has been seen that the space densities are compatible with the densities given in the literature.

Keywords

• Stars: Luminosity function
• Galaxy: Thin Disc
• Method: Galaxy model parameters

Gaia Çağında İnce Disk Yıldızlarının Galaksi Model Parametrelerinin Tayini

Öz

Bu çalışmada Güneş civarında farklı mutlak parlaklık aralığındaki ince disk anakol yıldızlarının Galaktik model parametrelerinin hesaplanması hedeflenmiştir. Gaia EDR3 kataloğundan Güneş’e 1 kpc uzaklıkta bulunan rölatif paralaks hatası 0.1’den küçük 41.9 milyon yıldız seçilmiştir. Seçilen yıldızlar renk-parlaklık diyagramı üzerinde ince disk popülasyonunu ifade eden PARSEC eş-yaş eğrileriyle birlikte işaretlenmiş ve 39.2 milyon ince disk anakol yıldızı tespit edilmiştir. Anakol yıldızları birim mutlak parlaklık aralıklarına ayrılarak uzay yoğunluk profilleri oluşturulmuş ve bu profiller tek bileşenli exp, sech ve sech$^2$ yoğunluk kanunlarıyla çakıştırılarak her bir mutlak parlaklık aralığı için uzay yoğunlukları ve yükseklik ölçekleri hesaplanmıştır. Yıldızların erken tayf türünden geç tayf türüne doğru yükseklik ölçeklerinin arttığı ve uzay yoğunluklarının da literatürde verilen yoğunluklar ile uyumlu olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Stars: Luminosity function
• Galaxy: Thin Disc
• Method: Galaxy model parameters

References

1. Ak, S., Bilir, S., Karaali, S., Buser, R., 2007, AN, 328, 169
2. Bahcall, J. N., Soneira, R. M., 1980, ApJS, 44, 73
3. Bahcall, J. N., 1986, ARA&A, 24, 577
4. Bilir, S., Karaali, S., Ak, S., Yaz, E., Hamzaoğlu, E., 2006a, NewA,12, 234
5. Bilir, S., Karaali, S., Gilmore, G., 2006b, MNRAS, 366, 1295
6. Bilir, S., Karaali, S., Güver, T., Karataş, Y., Ak, S. G., 2006c, AN,327, 72
7. Bilir, S., Cabrera-Lavers, A., Karaali, S., Ak, S., Yaz, E., López-Corredoira M., 2008, PASA, 25, 69
8. Bovy, J., Rix, H.-W., Green, G. M., Schlafly, E. F., Finkbeiner, D. P., 2016, ApJ, 818, 130

9. Bressan, A., Marigo, P., Girardi, L., Salasnich, B., Dal Cero, C., Rubele, S. Nanni, A., 2012, MNRAS, 427, 127
10. Buser, R., Rong, J., Karaali, S., 1998, A&A, 331, 934
11. Buser, R., Rong, J., Karaali, S., 1999, A&A, 348, 98
12. Cabrera-Lavers, A., Bilir, S., Ak, S., Yaz, E., López-Corredoira, M., 2007, A&A, 464, 565
13. Cardelli, J. A., Clayton, G. C., Mathis, J. S., 1989, ApJ, 345, 245
14. Cox, A. N., 2000. Allen’s astrophysical quantities, 4th ed. Publisher:New York: AIP Press; Springer, 2000. Edited by Arthur N. Cox. ISBN: 0387987460
15. Fenkart, R., Karaali, S., 1990, A&AS, 83, 481
16. Gaia işbirliği, Brown, A. G. A., Vallenari, A., Prusti, T., ve diğ., 2021, A&A, 649, 1
17. Jurić, M., Ivezić, Ž., Brooks, A., ve diğ., 2008, ApJ, 673, 86
18. Karaali, S., Bilir, S., Hamzaoˇglu, E., 2004, MNRAS, 355, 307
19. Karaali, S., Bilir, S., Yaz, E., Hamzaoğlu, E., Buser, R., 2007, PASA,24, 208
20. Majewski, S. R., 1993, ARA&A, 31, 575
21. Marshall, D. J., Robin, A. C., Reylé, C., Schultheis, M., Picaud, S., 2006, A&A, 453, 635
22. Schlafly, E. F., Finkbeiner, D. P., 2011, ApJ, 737, 103
23. Siegel, M. H., Majewski, S. R., Reid, I. N., Thompson, I. B., 2002, ApJ, 578, 151
24. Weiler, M., 2018, A&A, 617, A138.
25. Yaz, E., Karaali, S., 2010, NewA, 15, 234
26. York, D. G., Adelman, J., Anderson, J. E., ve diğ., 2000, AJ, 120,1579