A Study on the Distributıons of Some Basic Parameters of Exoplanets

Abstract

Exoplanets are planets that orbit stars other than the Sun and are one of the most interesting areas of study in the field of Astrophysics today. Since the discovery of the first exoplanet outside the solar system in 1992, the number of discovered exoplanets has steadily increased, reaching over 7000 confirmed exoplanets today. In this study, where the results obtained in the master's thesis are presented, the relationships between some basic parameters such as mass, radius, semi-major axis length and period are examined by using the data of the exoplanets given in the catalog. Such studies provide important conclusions about the formation, evolution, planet type and structure of exoplanetary systems. By analyzing the mass-semi-major axis diagram, exoplanet populations and evolutionary paths were tried to be understood. The functions that give the relationship between these two quantities in different mass ranges have been tried to be obtained by examining the mass-radius distributions of exoplanets, The Neptune desert, which has been highlighted in the literature, was examined through the mass-period diagram and the boundaries of this region were tried to be determined. Finally, the relationship between the metallicity of the host stars and the exoplanet types was investigated.

Keywords

• exoplanets
• catalog
• basic parameters relations

Ötegezegenlerin Bazı Temel Parametre Dağılımları Üzerine Bir İnceleme

Öz

Ötegezegenler Güneş sistemi dışındaki yıldızların yörüngesinde dolanan gezegenlerdir ve günümüzde Astrofizik alanında en çok ilgi gören çalışma alanlarından birisidir. 1992 yılında Güneş sistemi dışındaki ilk ötegezegenin keşfinden bu yana her geçen gün keşfedilen ötegezegen sayısı artmış ve günümüzde 7000’in üzerinde doğrulanmış ötegezegen sayısına ulaşılmıştır. Yüksek lisans tez çalışmasında elde edilen sonuçların sunulduğu bu çalışmada ötegezegenlere ilişkin katalog verilerinden yararlanılarak kütle, yarıçap, yarı-büyük eksen uzunluğu, dönem gibi temel bazı parametreler arasındaki ilişkiler irdelenmiştir. Bu tür incelemeler ötegezgenli sistemlerin oluşumu, evrimi, gezegen türü ve yapısı gibi özellikler hakkında önemli sonuçlara ulaşılmasını sağlamaktadır. Kütle-yarı büyük eksen uzunluğu diyagramı incelenerek ötegezegen popülasyonları ve evrim yolları anlaşılmaya çalışılmıştır. Kütle–dönem diyagramı üzerinden literatürde dikkat çekilen Neptün çölü irdelenerek bu bölgenin sınırları belirlenmeye çalışılmıştır. Son olarak da ev sahibi yıldızların metal bolluğu ile ötegezegen türleri arasındaki ilişki araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• exoplanets
• catalog
• basic parameters relations

Kaynakça

1. Armitage P. J., Bonnell I. A., 2002, MNRAS, 330, L11
2. Bashi D., Helled R., Zucker S., Mordasini C., 2017, A&A, 604, A83
3. Beaugé C., Nesvorný D., 2013, ApJ, 763, 12
4. Benítez-Llambay P., Masset F., Beaugé C., 2011, A&A, 528, A2
5. Buchhave L. A., ve dig., 2012, Nature, 486, 375
6. Burn R., Schlecker M., Mordasini C., Emsenhuber A., Alibert Y., Henning T., Klahr H., Benz W., 2021, A&A, 656, A72
7. Chabrier G., Baraffe I., Leconte J., Gallardo J., Barman T., 2009, in 15th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun. pp 102–111
8. Chen J., Kipping D., 2017, ApJ, 834, 17

9. Chiang E., Laughlin G., 2013, MNRAS, 431, 3444
10. Edmondson K., Norris J., Kerins E., 2023, preprint
11. Emsenhuber A., Mordasini C., Burn R., Alibert Y., Benz W., Asphaug E., 2021, A&A, 656, A70
12. Ghezzi L., Martinez C. F., Wilson R. F., Cunha K., Smith V. V., Majewski S. R., 2021, ApJ, 920, 19
13. Gonzalez G., 1997, MNRAS, 285, 403
14. Grasset O., Schneider J., Sotin C., 2009, ApJ, 693, 722
15. Grether D., Lineweaver C. H., 2006, ApJ, 640, 1051
16. Hasegawa Y., Pudritz R. E., 2012, ApJ, 760, 117
17. Hasegawa Y., Pudritz R. E., 2013, ApJ, 778, 78
18. Hatzes A. P., Rauer H., 2015, ApJ, 810, L25
19. Helled R., Lozovsky M., Zucker S., 2016, MNRAS, 455, L96
20. Howard A. W., ve dig., 2012, ApJS, 201, 15
21. Ida S., Lin D. N. C., 2004, ApJ, 616, 567
22. Johnson J. A., Aller K. M., Howard A. W., Crepp J. R., 2010, PASP, 122, 905
23. Jontof-Hutter D., 2019, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 47, 141
24. Laughlin G., Bodenheimer P., Adams F. C., 2004, ApJ, 612, L73
25. Mayor M., Queloz D., 1995, Nature, 378, 355
26. Mayor M., ve dig., 2009, A&A, 507, 487
27. Mazeh T., Zucker S., Pont F., 2005, MNRAS, 356, 955
28. Mazeh T., Holczer T., Faigler S., 2016, A&A, 589, A75
29. Mordasini C., Alibert Y., Georgy C., Dittkrist K. M., Klahr H., Henning T., 2012, A&A, 547, A112
30. Mousavi-Sadr M., Jassur D. M., Gozaliasl G., 2023, MNRAS, 525, 3469
31. Mulders G. D., Pascucci I., Apai D., 2015, ApJ, 798, 112
32. Müller S., Baron J., Helled R., Bouchy F., Parc L., 2024, A&A, 686, A296
33. Otegi J. F., Bouchy F., Helled R., 2020, A&A, 634, A43
34. Sabotta S., ve dig., 2021, A&A, 653, A114
35. Santos N. C., ve dig., 2004, A&A, 426, L19
36. Seager S., Kuchner M., Hier-Majumder C. A., Militzer B., 2007, ApJ, 669, 1279
37. Sousa S. G., ve dig., 2008, A&A, 487, 373
38. Spiegel D. S., Fortney J. J., Sotin C., 2014, Proceedings of the National Academy of Science, 111, 12622
39. Szabó G. M., Kiss L. L., 2011, ApJ, 727, L44
40. Tunçer G., 2024, Master’s thesis, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
41. Weiss L. M., ve dig., 2013, ApJ, 768, 14
42. Wolszczan A., Frail D. A., 1992, Nature, 355, 145
43. Zeng L., ve dig., 2019, Proceedings of the National Academy of Science, 116, 9723
44. Zink J. K., ve dig., 2023, AJ, 165, 262