Galactic Population Classification of Four Metal-Poor Stars Selected from the Solar neighbourhood

Öz

In this study, the Galactic population types of selected metal-poor stars from the solar neighbourhood are investigated simultaneously with four different methods in terms of their spatial, kinematic, dynamical orbital parameters and chemical. High-resolution spectra of the four selected stars were obtained from the PolarBase database, while photometric and astrometric data were obtained from the $Gaia$ DR3 catalogue. The kinematic and dynamical orbital parameters of the four stars were calculated using the galpy code developed by Bovy2015 and the MWPotential2014 potentials. Differential rotation and LSR corrections were applied to the space velocity components calculated for the stars to remove known biases. As a result of the analyses performed simultaneously with different methods, it was found that the Galactic populations of metal-poor stars in the vicinity of the Sun differ. Considering the atmospheric model parameters, element abundances and kinematic analysis results of the stars, it was determined that the Galactic population separation performed by this hybrid method was more accurate. Accordingly, HD 22879 and HD 144579 belong to the thick disc of the Galaxy, while HD 188510 and HD 201891 belong to the halo population.

Anahtar Kelimeler

• Galaxy: Solar Neighbourhood
• Galaxy: Population Types
• Stars: Metal Poor

Proje Numarası

121F265

Güneş Civarından Seçilmiş Dört Metalce Fakir Yıldızın Galaktik Popülasyon Sınıflandırması

Öz

Bu çalışmada, Güneş civarından seçilmiş metalce fakir yıldızların Galaktik popülasyon türleri konumsal, kinematik, dinamik yörünge parametreleri ve kimyasal açıdan dört farklı yöntem ile eş zamanlı olarak araştırılmıştır. Seçilen dört yıldızın yüksek çözünürlüklü tayfları PolarBase veri tabanından, fotometrik ve astrometrik verileri de Gaia DR3 kataloğundan alınmıştır. Dört yıldızın kinematik ve dinamik yörünge parametreleri Bovy'nin (2015) geliştirmiş olduğu galpy kodu ve MWPotential2014 potansiyelleri kullanılarak hesaplanmıştır. Yıldızlar için hesaplanan uzay hız bileşenlerine diferansiyel dönme ve LSR düzeltmeleri yapılarak uzay hız bileşenleri bilinen yanlılıklardan arındırılmıştır. Farklı yöntemler ile eş zamanlı gerçekleştirilen analizler sonucunda Güneş civarındaki metalce fakir yıldızların Galaktik popülasyonlarının farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. İncelenen yıldızların atmosfer model parametreleri, element bollukları ve kinematik analiz sonuçları dikkate alındığında bu hibrit yöntem ile gerçekleştirilen Galaktik popülasyon ayrımının daha doğru yapıldığı belirlenmiştir. Buna göre HD 22879 ve HD 144579 Galaksi'nin kalın diskine, HD 188510 ve HD 201891'in ise halo popülasyonuna üyeliği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Galaksi: Güneş Civarı
• Galaksi: Popülasyon Türü
• Yıldızlar: Metalce Fakir

Proje Numarası

121F265

Teşekkür

Çalısmamıza yönelik yapıcı yorum ve önerileriyle katkıda bulunan isimsiz hakemlere tesekkür ederiz. Bu çalısma Deniz Cennet Çınar’ın yüksek lisans tez arastırmalarının bir bölümünü kapsamaktadır ve TÜBITAK 121F265 numaralı projeyle desteklenmistir. Bu bildiri, 2-6 Eylül 2024 tarihlerinde Istanbul Üniversitesi’nde düzenlenen 23. Ulusal Astronomi Kongresi’nde Prof. Dr. Selçuk Bilir, Prof. Dr. Faruk Soydugan, Prof. Dr. Timur Sahin, Prof. Dr. Cahit Yesilyaprak ve Doç. Dr. Ebru Devlen’den olusan ödül jürisinin degerlendirmeleri sonucunda Türk Astronomi Dernegi (TAD) En Iyi Sözlü Bildiri Ödülüne layık görülmüstür.

Kaynakça

1. Belokurov, V., Evans, N. W., Bell, E. F., & dig., 2007, ApJ, 657, L89, doi: 10.1086/513144.
2. Bensby, T., Feltzing, S., Lundström, I., 2003, A&A, 410, 527, doi: 10.1051/0004-6361:20031213.
3. Bensby, T., Feltzing, S., Lundström, I., 2005, A&A, 433, 185-203.
4. Bensby, T., Feltzing, S., Oey, M. S., 2014, A&A, 562, A71, doi: 10.1051/0004-6361/201322631.
5. Bovy, J., 2015, ApJS, 216, 29, doi: 10.1088/0067-0049/216/2/29.
6. Bovy, J., Tremaine, S., 2012, ApJ, 756, 89, doi: 10.1088/0004-637X/756/1/89
7. Buser R., Rong J., Karaali S., 1999, A&A, 348, 98.
8. Castelli, F., Kurucz, R. L., 2004, A&A, 419, 725-733. DOI: 10.1051/0004-6361:20040079.

9. Chen, Y. Q., Nissen, P. E., Zhao, G., Zhang, H. W., Benoni, T., 2000, A&AS, 141, 491, doi: 10.1051/aas:2000124.
10. Coskunoglu, B., Ak, S., Bilir, S., & dig., 2011, MNRAS, 412, 1237, doi: 10.1111/j.1365-2966.2010.17983.x.
11. Donati, J. F., Semel, M., Carter, B. D., Rees, D. E., Collier Cameron, A., 1997, MNRAS, 291, 658, doi: 10.1093/mnras/291.4.658.
12. Dursun, D. C., Bilir, S., Sahin, T., Yontan, T., Plevne, O., 2023, Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics, 4, 97, doi: 10.55064/tjaa.1193792.
13. Dursun, D. C., Tasdemir, S., Koc, S., Iyer, S., 2024, Physics and Astronomy Reports, 2, 1, doi: 10.26650/PAR.2024.00002.
14. Elsanhoury, W. H., Haroon, A. A., Elkholy, E. A., & Çınar, D. C. 2024, arXiv e-prints, doi:10.48550/arXiv.2412.07871, arXiv:2412.07871.
15. Fuhrmann, K., 1998, A&A, 338, 161-183.
16. Gaia Collaboration, Vallenari, A., Brown, A. G. A., & dig., 2023, A&A, 674, A1, doi: 10.1051/0004-6361/202243940.
17. Grillmair, C. J., 2006, ApJ, 651, L29, doi: 10.1086/509255.
18. Helmi, A., Veljanoski, J., Breddels, M. A., Tian, H., Sales, L. V., 2017, A&A, 598, A58, doi: 10.1051/0004-6361/201629990.
19. Kepley, A. A., Morrison, H. L., Helmi, A., & dig., 2007, AJ, 134, 1579, doi: 10.1086/521429.
20. Klement, R. J., 2010, A&ARv, 18, 567, doi: 10.1007/s00159-010-0034-0.
21. Li, H., Du, C., Liu, S., Donlon, T., Newberg, H. J., 2019, ApJ, 874, 74, doi: 10.3847/1538-4357/ab06f4.
22. Marismak, M., Sahin, T., Güney, F., Plevne, O., Bilir, S., 2024, Astron. Nachr., 345, e20240047. DOI: 10.1002/asna.20240047.
23. Mihalas, D., Binney, J., 1981, ATLAS9 Stellar Atmosphere Programs and 2 km/s grid. Kurucz CD-ROM No. 13. Cambridge.
24. Petit, P., Louge, T., Théado, S., & dig., 2014, PASP, 126, 469, doi: 10.1086/676976.
25. Petit, P., Glorian, J. M., Stapel, H., Mathias, P., Paletou, F., 2022, in The 21st Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun, Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun, 208, doi: 10.5281/zenodo.7656686.
26. Robin, A. C., Haywood, M., Creze, M., Ojha, D. K., Bienayme, O., 1996, A&A, 305, 125, doi: 10.48550/arXiv.astro-ph/9504090.
27. Sahin, T., 2017, Turk. J. Phys., 41, 367-376. DOI: 10.3906/fiz-1704-13.
28. Sahin, T., Bilir, S., 2020, ApJ, 899, 41. DOI: 10.3847/1538-4357/aba2d2.
29. Sahin T., Marismak M., Cinar N., Bilir S., 2023, PARep, 1, 54. doi:10.26650/PAR.2023.00007
30. Senturk S., Sahin T., Guney F., Bilir S., Marismak M., 2024, arXiv, arXiv:2410.08270. doi:10.48550/arXiv.2410.08270
31. Sesar, B., Ivezic, Ž., Lupton, R. H., & dig., 2007, AJ, 134, 2236, doi: 10.1086/521819.
32. Sneden, C., 1973, ApJ, 189, 493-507. DOI: 10.1086/152828.
33. Nissen, P. E., Schuster, W. J., 2010, A&A, 511, L10.
34. Tasdemir, S. & Yontan, T. 2023, Physics and Astronomy Reports, 1(1), 1. doi:10.26650/PAR.2023.00001, arXiv:2304.14270.
35. Tasdemir, S. & Çınar, D.C.: 2025, arXiv e-prints, arXiv:2501.17235. doi:10.48550/arXiv.2501.17235.
36. Tunçel Güçtekin, S., Bilir, S., Karaali, S., Plevne, O., Ak, S., 2019, Advances in Space Research, 63, 1360, doi: 10.1016/j.asr.2018.10.041.
37. Vines, J. I., Jenkins, J. S., 2022, MNRAS, 513, 2719, doi: 10.1093/mnras/stac956.