Determining the Elemental Abundance of Our Galaxy Using Planetary Nebulae

Abstract

Planetary Nebulae (PNe), progenitor stars with masses between 1 and 8 M⊙, play a key role in the chemical evolution of galaxies. This study investigates the abundances of α-elements (C, N, O, Ne, S, Cl, Ar) relative to oxygen in PNe from the HASH database, comparing them with the components of the Milky Way. By analyzing the Galactic coordinates and distances from Gaia EDR3, PNe were categorized into the bulge, thin disk, thick disk, and halo. The results show that He and Cl abundances are closer to solar values, while O, Ne, S, and Ar are lower, particularly in the halo. These findings offer insights into the chemical enrichment of the ISM and the evolutionary processes of the Milky Way.

Keywords

• planetary nebulae: general
• methods: spectroscopic
• Milky Way: Components

Gezegenimsi Bulutsuları Kullanarak Galaksimizin Element Bolluğunu Belirlemek

Öz

Kütleleri 1 ila 8 M⊙ arasında değişen ata yıldızlar olan Gezegenimsi Bulutsular (PNe), galaksilerin kimyasal evriminde önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışma, HASH veritabanından PNe’deki oksijene göre α-elementlerinin (C, N, O, Ne, S, Cl, Ar) bolluklarını araştırmakta ve bunları Samanyolu’nun bileşenleriyle karşılaştırmaktadır. Gaia EDR3’ten alınan Galaktik koordinatlar ve mesafeler analiz edilerek PNe’ler şişkinlik, ince disk, kalın disk ve halo olarak kategorize edildi. Sonuçlar, He ve Cl bolluklarının Güneş değerlerine daha yakın olduğunu, O, Ne, S ve Ar’ın ise özellikle halede daha düşük olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, ISM’nin kimyasal zenginleşmesi ve Samanyolu’nun evrimsel süreçleri hakkında fikir vermektedir.

Anahtar Kelimeler

• planetary nebulae: general
• methods: spectroscopic
• Milky Way: Components

References

1. Ak S., 2021, in Galaktik Astronomi Çalıştayı Bildiriler Kitabı / Galactic Astronomy Workshop Proceedings Book. İstanbul Üniversitesi Press, İstanbul, Türkiye, p. 95, doi:10.26650/PB/PS01.2021.001.012
2. Asplund M., Grevesse N., Sauval A. J., Scott P., 2009, ARA&A, 47, 481
3. Bailer-Jones C. A. L., Rybizki J., Fouesneau M., Demleitner M., Andrae R., 2021, AJ, 161, 147
4. Delgado-Inglada G., Morisset C., Stasińska G., 2014, MNRAS, 440, 536
5. Fitzpatrick E. L., Massa D., 1990, ApJS, 72, 163
6. Frew D. J., Parker Q. A., Bojičić I. S., 2016, MNRAS, 455, 1459
7. Gaia Collaboration ve diğ., 2021, A&A, 649, A1
8. Kwitter K. B., Henry R. B. C., 2022, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 134, 022001

9. Liu X., Stanghellini L., Karakas A., eds, 2017, Planetary Nebulae: Multi-Wavelength Probes of Stellar and Galactic Evolution, IAU Symposium Vol. 323, doi:10.1017/S1743921317003581
10. Mollá M., Cavichia O., Costa R. D. D., Maciel W. J., 2017, in Liu X., Stanghellini L., Karakas A., eds, IAU Symposium Vol. 323, Planetary Nebulae: Multi-Wavelength Probes of Stellar and Galactic Evolution. pp. 339–340, doi:10.1017/S1743921317001685
11. Parker Q. A., Bojičić I. S., Frew D. J., 2016, in Proceedings of the Journal of Physics Conference Series. p. 032008
12. Reid M. J., ve diğ., 2014, ApJ, 783, 130
13. Tunçel Güçtekin S., Bilir S., Karaali S., Plevne O., Ak S., 2019, Advances in Space Research, 63, 1360
14. Wesson R., 2016, MNRAS, 456, 3774
15. Wesson R., Stock D. J., Scicluna P., 2012, MNRAS, 422, 3516
16. Yan Y., Du C., Liu S., Li H., Shi J., Chen Y., Ma J., Wu Z., 2019, The Astrophysical Journal, 880, 36
17. Zijlstra A. A., Pottasch S. R., 1991, A&A, 243, 478, ADS
18. Zoccali M., Valenti E., 2016, Publ. Astron. Soc. Australia, 33, e025