Astronomi ve Uzay Bilimleri Öğretim Üyeleri Prof. Dr. Selçuk BİLİR, Prof. Dr. Tolga GÜVER ve Dr. Öğr. Üyesi Massimiliano DE PASQUALE’nin araştırma projeleri TÜBİTAK-ARDEB tarafından yürütülen 1001 programından destek kazanmıştır.
Desteklenen Yeni Projeler    
“Çift Yıldızların Dinamik Evrimi: Değme Sınırının Araştırılması”

Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Selçuk BİLİR
Projenin Süresi: 36 Ay
Projenin Bütçesi: 610.000 TL
Projenin Özeti: Projede, çift yıldız bileşenlerinin nükleer ve dinamik evrimlerinden dolayı birbirlerine değme sınırının araştırması hedeflenmiştir. Çift yıldızların tek yıldızlardan farklı şekilde evrimleştikleri düşünüldüğünde, mevcut verinin dinamik ve nükleer evrimi daha iyi anlamak ve dolayısıyla çift yıldızların farklı türleri arasında evrimsel geçişlerin araştırılmasında kullanılması önemlidir. Çift yıldızların Roche sınıflamasına göre ayrık (DB), yarı-ayrık (SDB), değmeye-yakın (NCB), değen ve aşırı değen (CB ve OCB) sistemlerle beraber ayrık kromosferik aktif çiftler (CAB) ve evrimsel karşılaştırma için kataklismik değişenler (CV), projenin hedef kaynaklarıdır. Dinamik evrim penceresinden, farklı türden çift sistemleri de dikkate alarak değme sınırının elde edilmesi ve CB türü sistemlerin oluşum senaryolarının araştırılması, önerilen projenin temel amaçlarındandır. Bu araştırma projesi, İstanbul Üniversitesi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi ve Akdeniz Üniversitesi'ndeki araştırmacıların iş birliği çerçevesinde sürdürülecektir.

“Kütle Aktarımı Yapan Nötron Yıldızlarından Gözlenen Termonükleer X-ışın Patlamalarının X-ışın Tayfsal Özelliklerinin Araştırılması”



Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Tolga GÜVER
Projenin Süresi: 30 Ay
Projenin Bütçesi: 402.000 TL
Projenin Özeti: Nötron yıldızı barındıran düşük kütleli X-ışın çiftlerinden, ani parlamalar şeklinde gözlenen ve on saniye mertebesinde süren termonükleer X-ışın patlamaları, 1970’lerin sonlarından beri çalışılmaktadır. Kısa süreleri sebebiyle patlamaların tayfsal evrimlerini incelemek kolay değildir ancak 2.5 – 25.0 keV enerji bandında alınan verilerle yapılan zaman çözünürlüklü tayf incelemeleri, sıcaklığı hızla artan ardından da pasif olarak soğuyan bir karacisim modelini işaret etmektedir. Daha düşük enerjilere duyarlı olan (0.2 – 12 keV) NICER (Nötron Yıldızı İç Kompozisyonu Yapısı Kâşifi), 2017 yılının ortasından itibaren patlamalara ait gözlemler yapmaya başlamıştır. İlk gözlemler, literatürde genel kabul edilenin aksine patlamaların tayflarının karacisim modelinden sapmalar gösterdiğini ortaya koymaktadır. Sunulan proje önerisi kapsamında, termonükleer X-ışın patlamalarının tayfsal özellikleri, NICER verileri kullanılarak sistematik ve detaylı olarak incelenecektir. NICER teleskobunun duyarlılığı sayesinde patlamaların 0.2 – 2.5 keV arası özellikleri bu proje ile ilk kez sistematik olarak çalışılmış olacaktır. Ana hedefimiz, düşük enerjilerde görülen sapmanın nötron yıldızı yüzeyindeki atmosferik ışınımdan mı yoksa patlamanın kütle aktarım diski ile olan etkileşiminden mi kaynaklandığını ortaya koymaktır. Çalışma sadece NICER verileri ile sınırlı kalmayacak 1996-2012 arasında bu sistemleri sıklıkla gözlemiş olan RXTE (Rossi X-ışın Zamanlama Kâşifi) uydusu arşiv verileri de böyle durumlar için tekrar incelenecektir. Ayrıca karacisim eğrisinden farklılaşmaların belirgin olarak gözlendiği patlamalar, Fourier teknikleri ile zamansal olarak incelenecek ve patlama salınımlarının varlığı, ya da özellikleri ile tayfsal evrim arasında olası ilişkiler araştırılacaktır. Bunlara ek olarak, patlamaların ilk başlangıç evrelerinin modellenmesi için daha önce geliştirdiğimiz bir model, proje kapsamında yapılacak kuramsal çalışmalar ile geliştirilecek ve patlamaların yüzeye ulaşma ve yüzeyde yayılma hızları hesaplanarak bunların farklı parametreler ile ilişkisi üzerine çalışmalar yapılacaktır. Termonükleer X-ışın patlamalarının zaman çözünürlüklü tayfsal analizlerinden elde edilen bulgular nötron yıldızlarının kütle ve yarıçaplarının ölçülmesinde sıklıkla kullanılmaktadırlar. Bu bulgulardaki sistematik hataların karakterize edilmesi kütle- yarıçap ölçümlerinin doğru yapılmasına, dolayısıyla da nükleer yoğunluktan daha yoğun maddenin doğasının anlaşılmasına önemli katkı yapacaktır. Bu sebeple projenin yaygın etkisinin sadece astrofizik ile kısıtlı kalmaması, yoğun madde fiziği, parçacık fiziği gibi farklı alanlarda da dolaylı etkisinin olması beklenmektedir. Proje asıl olarak NICER gibi güncel, düşük X- ışın enerjilerinde en büyük etkin foton toplama alanına sahip bir teleskop ile alınacak verilere dayandığından elde edilecek sonuç ve bulgular, alanında yüksek etki faktörlü dergilerde yayınlanabilecek makaleler olarak basılabilecektir. Proje kapsamında iki yüksek lisans tezi ve bir ya da iki lisans bitirme seminer dersi yaptırılarak bu güncel uydunun veri analizinin genç öğrencilerce öğrenilmesine çalışılacaktır. Projenin süresi 30 ay olarak belirlenmiştir. Proje ekibi özellikle X-ışın patlamalarının gözlemsel özellikleri üzerine oldukça deneyimli olup, güncel uydu verilerinin çalışılması, sonuçların tartışılması ve gerekli modellerin geliştirilebilmesi için ihtiyaç duyulabilecek kuramsal altyapıya sahip araştırmacılardan oluşmaktadır.

“Nötron Yıldızı Birleşmeleri ve Gama-Işın Patlamalarının Çok Ulaklı Fiziğinin Anlaşılması”



Proje Yürütücüsü: Dr. Öğr. Üyesi Massimiliano DE PASQUALE
Projenin Süresi: 36 Ay
Projenin Bütçesi: 508.000 TL
Projenin Özeti: Nötron yıldızı birleşmesiyle oluşan çekimsel dalgalarının yakın zamanda keşfedilmesi ve bunların kısa gama-ışın patlamalarının öncülü olmalarının ardından, gelecek yıllarda çekimsel dalga dedektörleri ve elektromanyetik gözlemlerle yeni çok-ulaklı veriler elde edilecektir. Söz konusu veriler bu önemli olaylar hakkında ayrıntılı bilgi sağlayacak ve can alıcı astrofiziksel ve mikrofiziksel soruları yanıtlamamızı mümkün kılacaktır. Bu karmaşık olayların ayrıntılı modellenmesi, teorik öngörüler ile elde edilen verilerin karşılaştırılabilmesi için gereklidir. Sunulan projede, birleşme sonrası evresinin başlangıcının teorik olarak çalışılmasıyla birlikte, bu olayı takip eden kısa gama-ışın patlaması ardıl ışıma kaynaklarının modellemesi yapılarak daha bütün bir tablonun oluşturulması hedeflenmektedir. Birleşme sonrası evrede, en gelişmiş birleşme benzetimlerinin süreç sonrası analizlerine dayanarak, önemli olduğu düşünülen fakat ihmal edilen mikroskobik özelliklerin yayma, kimyasal yapı ve ısısal evrim üzerindeki etkisiyle birlikte oluşan çekimsel dalga sinyali üzerindeki nitel etkisi de araştırılacaktır. Yayma, süregelen evrimi tamamen etkileyebilir ve özellikle farklı türden yoğun madde formlarını gözlemsel verilerle ayırt etmeyi mümkün kılan işaretlerin elde edilmesini sağlayacaktır. Tüm bu sürecin son evresi olan gama-ışın patlaması ardıl ışımasını çalışmak için fiziksel parametre uzayını ölçerek oluşturulan sayısal benzetimlerle ışık eğrilerinden oluşan büyük bir veri kümesi üretilecektir. Problem tersten çözülerek, ışık eğrisi özellikleri emisyon mekanizmasının başlangıç parametreleriyle ilişkilendirilecektir. Bu yöntemi gerçek gözlemsel verilere uygulayarak, başlangıçtaki birleşme ile ilişkili olan fırlatılan maddelerin kinetik enerjisi ya da açılma açıları gibi özelliklere sınırlama getirilecektir. Bu disiplinler arası proje kapsamında, çeşitlilik içeren bu olayların başlangıç ve bitişinin birleştirilmesiyle nötron yıldızı birleşmesi olaylarının enerjileriyle ilişkili fiziksel süreçlerin daha bütün bir resmini elde etmek ve üretim mekanizmalarını görünüşte oldukça farklı olan çok-ulaklı olaylarla birleştirmek mümkün olacaktır.

2019 I. Döneminde desteklenmesine karar verilen projelerden, üniversitemizden desteklenen 6 projenin 3’ü Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü öğretim üyelerine aittir.
Destek kazanan bu 3 yeni proje ile Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümünde 2019 itibariyle yürürlükte olan TÜBİTAK 1001 proje sayısı 6’ya yükselmiştir. Öğretim üyelerimizi kutluyor ve başarılarının devamını diliyoruz.