TESS ve Gaia Verilerinden δ Scuti ve γ Doradus Değişen Yıldızlarının Frekans Analizleri/ Frequency Analysis of Gamma Doradus and Delta Scuti Stars


Özel N. (Yürütücü), Yardım Y., Özaydın A.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Fen Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Kasım 2025
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2026

Özet


Asterosismoloji, yıldızların iç yapılarını ve dinamiklerini, yüzeylerinde ve içlerinde meydana gelen zonklama frekanslarını inceleyerek anlamaya çalışan bir bilimdir. Zonklama, bir yıldızın içindeki basınç ve kütle çekim kuvvetleri arasındaki dengenin bozulması sonucu, yıldızın yüzeyinde meydana gelen düzenli genişleme ve daralma hareketleridir. Bu iç hareketler, yüzeye kadar yayılır ve yıldızın parlaklığında periyodik değişimlere neden olur. δ Scuti ve γ Doradus yıldızları, bu tür pulsasyonları sergileyen örnek yıldızlar arasında yer alır.
Bu yıldızlar, Hertzsprung–Russell diyagramında kütleleri yaklaşık 1.2–2.5 M arasında değişen A ve F tayf⊙ aralığındaki zonklayan değişken yıldızlardır. γ Doradus yıldızları, üst konvektif katmanda gerçekleşen akı modülasyonu mekanizmasıyla düşük frekanslı (< 5 d-¹) g modlarında titreşirken, δ Scuti yıldızları yüksek⁻ frekanslı (> 5 d-¹) p modlarında ve düşük dereceli p/g modlarında salınım gösterir. δ Scuti pulsasyonları, He⁻ II iyonizasyon bölgesinde etkin olan κ-mekanizmasıyla uyarılır. Her iki sınıfın kararsızlık kuşakları kısmen örtüştüğünden, bazı yıldızlar hem p hem g modlarını sergileyen hibrit karakterdedir. Hibrit yıldızların beklenenden fazla oluşu ve bazı yıldızların kararsızlık bölgesinde olmasına rağmen pulsasyon göstermemesi, mevcut teorik modellerin yetersiz kaldığını ve yeniden değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır.
Bu çerçevede, bu çalışmanın amacı uzay bazlı TESS verilerini kullanarak δ Scuti, γ Doradus, ve hibrit yıldızlarına ait keşfedilmemiş zonklama özelliklerini belirlemek ve bu yıldızların periyot, sıcaklık ve ışınım değerlerini hesaplamaktır. Elde edilen bulgular, bu yıldızların kararsızlık kuşağındaki dağılımlarını ve sınırlarını yeniden değerlendirmeye olana sağlayacaktır. TESS, Gaia ve gelecekteki PLATO misyonlarından elde edilecek veriler sayesinde, δ Scuti ve γ Doradus yıldızlarının Periyot-Parlaklık (P-L) ilişkisi daha kesin bir şekilde tanımlanabilecektir. Bu çalışma, yeni gözlemsel verilerle elde edilmiş kararsızlık kuşağının belirlenmesine katkı sunarak, bu yıldızların iç yapıları, evrimsel durumları ve zonklama mekanizmaları hakkında daha derinlemesine bilgi edinilmesine öncülük edecektir.

Bu projenin özgün değeri, literatürde incelenmemiş tüm δ Scuti ve γ Doradus yıldızlarının parametrelerini belirlemek, hibrit yıldızların rolünü araştırmak ve frekans analizlerini yapmak üzerine olacaktır. Bu amaçla, Lightkurve ve Lomb-Scargle gibi mevcut kütüphanelerden yararlanarak ve kendi algoritmamızı kullanarak yeni keşfedilecek hibrit yıldızları da içeren eksiksiz bir veri seti oluşturmayı hedeflemekteyiz. Bu veri seti, asteroseismoloji alanında sismik modellemeler için yüksek kaliteli bir kaynak sunacaktır. Proje sonunda, keşfedilen sistem sayısını belirlemek amacıyla istatistiksel bir analiz yapılacak ve bu yıldızların dağılımı net bir şekilde ortaya konacaktır. Ayrıca, TESS verilerinin sınırlılıkları (örn., bazı yıldızlara ait etkin sıcaklık değerlerinin eksik olması) göz önünde bulundurularak, analizler Gaia verileriyle (örneğin, etkin sıcaklık, parlaklık vb.) desteklenecek ve çalışma çoklu veri kaynaklarıyla zenginleştirilecektir. 

Bu proje, hem yeni hibrit sistemlerin keşfi hem de δ Scuti – γ Doradus geçiş bölgesindeki yıldızların fiziksel özelliklerine dair anlayışın derinleştirilmesi açısından literatüre önemli bir bilimsel katkı sunacaktır. Aynı zamanda, gelecekte yürütülmesi planlanan periyot-parlaklık ilişkisi (P–L relation) odaklı ileri düzey çalışmalar için de öncü bir zemin oluşturacak.