Gaia DR3 Kataloğundan Seçilen Beyaz Cüce Yıldızlar ile LSR Hesaplaması

Abstract

Bu çalışmada, Gaia uydusunun üçüncü veri sürüm (Gaia DR3) kataloğunda Güneş’ten 500 pc’lik bir uzay hacmi içinde bulunan beyaz cücelerden itibaren yerel durağanlık standardı (LSR) tayin edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda 184,712 beyaz cüce, oluşturulan MG × (GBP − GBP) renk-parlaklık diyagramı üzerinden seçilmiştir. Seçilen beyaz cücelerin uzay hız bileşenlerinin hesaplanabilmesi için yıldızlara ait astrometrik veriler (μα cos δ, μα, ϖ) Gaia DR3 kataloğundan sağlanmıştır. Beyaz cüce tayflarından radyal hız ölçümleri zor hesaplandığından özel bir kinematik yaklaşım kullanılarak örnekteki beyaz cücelerin ortalama uzay hızları ve hız dispersiyonları 10 < MG(kadir) ≤ 15.5 aralığındaki yıldızlar için birim aralıklar dikkate alınarak tayin edilmiştir. Kinematik analizler sonucunda 184,712 beyaz cücenin astrometrik verileri kullanılarak LSR değerleri (U, V, W )⊙ = (10.03 ± 1.04, 6.05 ± 1.07, 6.40 ± 1.03) km s−1 olarak tayin edilmiştir. Geniş bir mutlak parlaklık aralığı için yapılan analizlerde uzay hız dispersiyonlarının parlak mutlak kadirlerden (MG = 10) sönük mutlak kadirlere (MG = 15.5) doğru arttığı tespit edilmiştir. Böylece Gaia uydusunun sağlamış olduğu yüksek astrometrik hassasiyet ile literatürde ilk kez bu kadar büyük bir beyaz cüce örneğinden LSR tayini gerçekleştirilmiştir.

Keywords

• Galaxy: Solar Neighbourhood
• LSR Determination
• Stars: White Dwarfs

Thanks

Bu çalışma Özcan Çalışkan’ın doktora tez çalışmasının bir bölümünden üretilmiştir. TÜBITAK Genel Yurt Içi Doktora Burs Programı (2211-A) ve TÜBITAK Yurt Dışı Doktora Sırası Araştırma Burs Programı (2214-A) ile desteklenmiştir. 2214-A programı boyunca 1 yıl süre ile ABD’nin Oklahoma eyaletinde bulunan Oklahoma Üniversitesi (The University of Oklahoma) Fizik ve Astronomi bölümünde gözlemsel ve astrofiziksel çalışmalara katılım sağlanmıştır.

LSR Calculation with White Dwarf Stars Selected from Gaia DR3 Catalogue

Abstract

In this study, the local standard of rest (LSR) was determined from the white dwarfs located within a space volume of 500 pc from the Sun by third data release (Gaia DR3) catalogue of the Gaia satellite. For this purpose, 184,712 white dwarfs were selected from the generated MG × (GBP − GBP) color-magnitude diagram. to calculate the space velocity components of the selected white dwarfs, astrometric data (μα cos δ, μα, ϖ) of the stars were provided from Gaia DR3 catalogue. Since radial velocity measurements from white dwarf spectra are difficult to calculate, a special kinematic approach was used to determine the mean space velocities and velocity dispersions of the white dwarfs in the sample by taking into account unit intervals for stars in the magnitude range of 10 < MG (mag) ≤ 15.5. As a result of the kinematic analyses, the LSR values were determined as (U, V, W )⊙ = (10.03 ± 1.04, 6.05 ± 1.07, 6.40 ± 1.03) km s−1 using the astrometric data of 184,712 white dwarfs. analyses performed for a wide absolute magnitude range determined that the space velocity dispersions increase from bright absolute magnitudes (MG = 10) to faint absolute magnitudes (MG = 15.5). Thus, with the high astrometric precision provided by the Gaia satellite, LSR determination was performed for the first time in the literature from such a large white dwarf sample.

Keywords

• Galaxy: Solar Neighbourhood
• LSR Determination
• Stars: White Dwarfs

References

1. Bahcall J. N., Soneira R. M., 1980, ApJS, 44, 73
2. Binney J., Tremaine S., 2008, Galactic Dynamics: Second Edition. Princeton University Press
3. Blouin S., 2024, preprint, (arXiv:2409.03941)
4. Bobylev V. V., Bajkova A. T., 2019, Astronomy Letters, 45, 109
5. Bobylev V. V., Bajkova A. T., Rastorguev A. S., Zabolotskikh M. V., 2021, MNRAS, 502, 4377
6. Bovy J., 2017, MNRAS, 468, L63
7. Cardelli J. A., Clayton G. C., Mathis J. S., 1989, ApJ, 345, 245
8. Dehnen W., Binney J. J., 1998, MNRAS, 298, 387

9. Ding P. J., Zhu Z., Liu J. C., 2019, AJ, 158, 247
10. Gaia Collaboration ve dig., 2016, A&A, 595, A1
11. Gaia Collaboration ve dig., 2018, Astronomy and Astrophysics, 616, A1
12. Gaia Collaboration ve dig., 2021, A&A, 649, A6
13. Gaia Collaboration ve dig., 2023, A&A, 674, A1
14. Gentile Fusillo N. P., ve dig., 2021, MNRAS, 508, 3877
15. Holberg J. B., Oswalt T. D., Sion E. M., McCook G. P., 2016, MNRAS, 462, 2295
16. Kepler S. O., ve dig., 2019, MNRAS, 486, 2169
17. Kleinman S. J., ve dig., 2013, ApJS, 204, 5
18. Limoges M. M., Bergeron P., Lépine S., 2015, ApJS, 219, 19
19. Lindegren L., ve dig., 2021, A&A, 649, A4
20. Marshall D. J., Robin A. C., Reylé C., Schultheis M., Picaud S., 2006, A&A, 453, 635
21. Schlafly E. F., Finkbeiner D. P., 2011, ApJ, 737, 103
22. Strömberg G., 1946, ApJ, 104, 12
23. Tremblay P.-E., Bédard A., O’Brien M. W., Munday J., Elms A. K., Gentillo Fusillo N. P., Sahu S., 2024, New Astron. Rev., 99, 101705
24. York D. G., ve dig., 2000, AJ, 120, 1579