Seçilmiş çift yıldız sistemlerindeki varsayımsal ilave cisimlerin yörünge kararlılıkları
Orbital stability of hypothetical additional bodies in selected binary star systems
- Tez No: 973521
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYKUT ÖZDÖNMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Astronomy and Space Sciences
- Anahtar Kelimeler: çift yıldızlar, ilave cisimler, yörünge kararlılığı, kaos, N-cisim simülasyonları, rebound, binary stars, additional objects, orbital stability, chaos, N-body simulations, rebound
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Astronomi ve Astrofizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Literatürde örten çift yıldız sistemlerinin O–C diyagramlarında gözlemlenen periyodik değişimlerin Işık Seyahat Süresi (LTT) etkisi ile modellenmesi sonucu varlığı öne sürülen varsayımsal ilave cisimlerin yörünge kararlılıklarını araştırmak amaçlanmıştır. Temel hedef, LTT yöntemiyle elde edilen yörünge çözümlerinin N-cisim dinamiği çerçevesinde dinamik kararlılığını sayısal simülasyonlar aracılığıyla test etmektir. Yöntem: Teorik ve hesaplamalı astrofizik prensiplerine dayalı bir Sayısal Modelleme ve Simülasyon yaklaşımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma üç temel aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada literatürden LTT etkisiyle üçüncü bir cisme sahip olduğu rapor edilen ve kararlılık testleri yapılmamış örten çift yıldız sistemleri seçilmiş ve bu sistemler için önerilen yörünge parametreleri derlenmiştir. İkinci aşamada bu yörünge parametreleri başlangıç koşulları olarak alınarak her bir sistem için REBOUND N-cisim simülasyon paketi kullanılarak modeller oluşturulmuştur. Bu modeller WHFast ve IAS15 gibi yüksek hassasiyetli entegratörler ile entegre edilmiştir. Üçüncü ve son aşamada ise simülasyon sonuçları analiz edilerek her bir varsayımsal cismin yörünge dinamiği belirlenmiş olup yörünge kararlılık zaman çizelgeleri ve yörünge kararlılık haritaları ile parametre uzayının kararlılık analizi yapılmıştır. Bulgular: Analizler tek ilave cisim barındırdığı önerilen 31 sistemin tamamının incelenen zaman ölçeğinde dinamik olarak kararlı olduğunu ortaya koymuştur. Ancak çoklu ilave cisim barındırdığı önerilen 13 sistemden 11'inin yayımlanmış yörünge parametreleriyle dinamik olarak kararsız olduğu tespit edilmiştir. FZ Del, W Del ve Z Dra gibi birçok sistemin yüzlerce yıllık çok kısa zaman ölçeklerinde dağıldığı görülürken UZ Lyr gibi bazı sistemlerin kararsızlığı ise milyonlarca yıllık entegrasyonlar sonucunda ortaya çıkmıştır. İncelenen çoklu sistemler arasında FK Aql ve Kepler-451'in uzun dönemli kararlılığını koruduğu belirlenmiştir. Sonuç: LTT etkisi ilave bir cismin varlığına dair güçlü bir bulgu sunsa da bu çalışmanın sonuçları her matematiksel modelin dinamik olarak kararlı bir yörüngeye karşılık gelmediğini ortaya koymuştur. Kararsız olduğu bulunan sistemlerde gözlemlenen periyodikliğin kısa ömürlü bir yörüngesel durumun geçici bir yansıması olabileceği veya yıldızların manyetik aktivitesi gibi alternatif mekanizmalardan kaynaklanabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: The aim of this study is to investigate the orbital stability of hypothetical additional bodies whose existence has been proposed based on models of periodic variations observed in the O–C diagrams of eclipsing binary systems. These models use the light travel time (LTT) effect. The primary objective is to test the dynamic stability of the obtained orbital solutions within the N-body dynamics framework through numerical simulations. Method: We used a numerical modeling and simulation approach based on theoretical and computational astrophysics principles. The study consists of three main stages. First, eclipsing binary star systems that were reported in the literature as having a third body due to the LTT effect were selected. These systems had not undergone stability testing. Then, the proposed orbital parameters for these systems were compiled. In the second stage, the REBOUND N-body simulation package was used to create models for each system using these orbital parameters as initial conditions. The models were then integrated using high-precision integrators, such as WHFast and IAS15. The third stage involved analyzing the simulation results to determine the orbital dynamics of each hypothetical body and performing stability analysis of the parameter space using orbital stability timetables and maps. Findings: Analyses revealed that all 31 systems proposed to contain one additional body are dynamically stable within the examined timescale. However, 11 of the 13 systems proposed to contain multiple additional bodies were found to be dynamically unstable based on their published orbital parameters. Many systems, such as FZ Del, W Del, and Z Dra, were found to have dispersed over timescales of just hundreds of years. In contrast, the instability of other systems, such as UZ Lyr, only became apparent after integrations spanning millions of years. Of the multiple systems examined, FK Aql and Kepler-451 were found to be stable in the long term. Results: Although the LTT effect provides strong indication for the presence of an additional body, this study's results reveal that not every mathematical model corresponds to a dynamically stable orbit. It has been concluded that the periodicity observed in unstable systems may reflect a temporary orbital state or originate from alternative mechanisms, such as stellar magnetic activity.
Benzer Tezler
- Seçilmiş bazı örten yakın çift yıldız sistemlerinde gezegen araştırılması
Searching planets around some selected eclipsing close binary stars systems
HÜSEYİN ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Astronomi ve Uzay BilimleriAtatürk ÜniversitesiAstronomi ve Astrofizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLHAM NASIROĞLU
- Seçilmiş örten çift sistemlerin fotometrik ve tayfsal analizi
Photometric and spectroscopic analysis of selected eclipsing binary systems
ÖMRÜM HİLAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Astronomi ve Uzay BilimleriAkdeniz ÜniversitesiUzay Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİCRAN BAKIŞ
- Interaction between magnetized stars and disks
Manyetik yıldızlar ve diskler arasındaki etkileşim
MURAT METEHAN TÜRKOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM YAVUZ EKŞİ
- The broad-band noise characteristics of selected cataclysmic variables (CVS), anomalous X-ray pulsars (AXPS) and soft gamma repeaters (SGRS)
Geniş frekans bandında seçilmiş kataklismik degişken, anormal X-ışını atarcaları ve yumuşak gama ışını objelerinin gürültü analizi
BAYBARS KÜLEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Astronomi ve Uzay BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÖLEN BALMAN
- Seçilmiş ayrık çift yıldızların fotometrik analizi
Photometric analysis of selected detached eclipsing binaries
SİMGE ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Astronomi ve Uzay BilimleriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiUzay Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DERYA SÜRGİT