TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi Coude Eşel tayflarını kullanarak HD 39866 (A2 II) yıldızının kimyasal bolluk analizi

Abstract

Bu tez çalışmasında, HD 39866 (A2 II) yıldızının TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'ndeki (TUG) 1.5 metrelikRTT150 teleskobuna bağlı Coude Eşel Tayfçekeri (CET) ile alınan tayfsal veri kullanılarak kimyasal bollukanalizi gerçekleştirildi. Yıldızın optik bölge tayflarının sürekliliklerinin belirlenmesi, tayf çizgilerinin ölçümü,çizgi tanıları, kimyasal element bolluk hesapları yapıldı. Çalışmanın sonuçları literatürde yer alan bazıçalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Bu çalışma, RTT150 CET verileri kullanılarak yıldızların fotosferikbolluk analizleri üzerine yapılan bir çalışmadır.Kullanılan tayflar, optik bölgenin 3920-8770Å dalgaboyu aralığını içeren eşel tayflardır. Tayflar, REDUCEve VLINE (Hill et al. 1982a,b) programları kullanılarak ölçülmüştür. Yıldızın dönme hızı (v sin i), VLINEprogramının ?fix parameter mode? özelliği kullanılarak birçok metal çizgisine Gauss fiti yapılarak9.2 ± 0.5 km sn-1 olarak belirlendi. Her çizgi profilinin merkezi dalgaboyu, eşdeğer genişliği, çizgi derinliğive yarı maksimumdaki tam genişliği bulundu. Çizgi tanı yöntemiyle HD 39866'nın atmosferindeki atom veiyonlar tanımlandı. HD 39866 yıldızının tayfında, Paschen serisi çizgiler, H_alpha, H_beta, H_gamma,H_delta, H_epsilon, C I, C II, N I, O I, He I, Mg I, Mg II, Al I, Al II, Si II, S I, S II, Ca I, Ca II, Sc II, Ti II,V II, Cr I, Cr II, Mn I, Mn II, Fe I, Fe II, Ni II, Sr II, Zr II, Co II, Y II, Ba II, Gd II, Sm II, Ce II ve Nd IIçizgileri tanımlandı. La II, N II ve Fe III'e ait bazı çizgiler varlığı muhtemel olan çizgiler olarak tanımlanmıştır. Bu çizgi tanı listesi, HD 39866 yıldızının ilk çizgi tanı listesidir. Tanılar, HD 39866 ve benzer tür yıldızlara kaynak oluşturacak niteliktedir.Atmosfer analizi, yerel termodinamik denge varsayımlı model atmosfer kodu ATLAS9 (Kurucz 1995)kullanılarak gerçekleştirildi. Yıldızın etkin sıcaklık ve yüzey çekim ivmesi, nötr ve bir kere iyonize olmuş demirçizgilerinin iyonizasyon dengesinden yararlanılarak Te = 8950 K ve log g = 2.40 olarak bulundu. Mikrotürbülans hızı, 2.6 km sn-1 olarak elde edildi.HD 39866 yıldızı için He, C, N, O, Mg, Al, Si, S, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Sr, Y, Zr, Ba, Ce, Nd,Gd elemetlerinin bollukları belirlendi. Analiz sonuçları, HD 39866'nın atmosferindeki helyum bolluğununGüneş değerleriyle karşılaştırıldığında biraz fakir, azot miktarının ise oldukça bol olduğunu gösterir.Analizlerden elde edilen CNO'daki yüzey bolluk değişimleri, yıldızın evrimi esnasında bir karışım sürecinemaruz kalmış olabileceğini gösterir. Yıldızın Te ve log g değerleri, yıldızı, 5 ile 9 M(Güneş) kütleli yıldızların teorik evrim yolları arasına koymaktadır. HD 39866 yıldızı için Al, Sr dışındaki diğer element bollukları, genelde Güneş'teki değerlere yakın ya da Güneş'ten daha boldur. HD 39866, nadir toprak element bollukları bakımından Güneş'e göre oldukça farklıdır. Bu yıldızda Güneş'e göre daha bol bulunmaktadır. Böyle ayrıntılı tayfsal ve kimyasal analizler, HD 39866 için ilk kez yapılmaktadır.II ışınım sınıfına ait HD 39866 yıldızı, A tayf türünden Ib ve III ışınım sınıfları arasındaki bağlantıyı sağlar.Bu analiz, Kutluay Yüce'nin doktora tez çalışması (4 Lac:B9 Iab, nu Cep:A2 Ia; 2003), TolgahanKılıçoğlu'nun yüksek lisans tez çalışması (20 CVn: F2 III; 2008), Canan Şahin'in dönem sonu projesi(HD 43836:B9 II; 2008) ve Saul J. Adelman ve arkadaşlarının ?Elemental abundances from DAOspectrograms? (bkz. iki F süperdevi nu Her ve 41 Cyg; Adelman et al. 2008) çalışmalarına benzer birşekilde gerçekleştirilmiştir. Yüksek çözünürlüklü TUG tayfsal verisi ve son ölçüm teknikleri kullanılarak,seçilmiş model atmosferlerden elde edilen anlamlı bolluk değerleri, Venn (1995a, b)'in kullandığı benzerteknikler ve bu tekniklerin TUG verisine uygulanabilir olması bu tekniklerin başarısını gösterir.

In this thesis, the detailed chemical abundances analysis of HD 39866 (A2 II) was performed usingthe spectra obtained with Coude Echelle Spectrograph of the 1.5-m RTT150 telescope at theTÜBİTAK National Observatory (Antalya, TÜRKİYE). I done the techniques of continuum determination ofthe optical spectral region, spectral line measurements, line identifications, chemical element abundancecalculations, and discuss with those of the literature. This work is the first thesis on the detailedphotospheric abundance analyses using the RTT150 CES.The spectra are covering 3920-8770 Å of the optical spectral region from echelle spectra. The spectrawere measured using programs REDUCE and VLINE (Hill et al. 1982). The projected rotational velocity(v sin i) was derived as 9.2 ± 0.5 km s-1 from the Gaussian fitting of several metal lines using the fixparameter mode of the program VLINE . I found for each line, its stellar wavelength (Å),equivalent width (mÅ), line depth, and line width (Å). With the line identification method, we foundthe atoms and ions in the atmosphere of HD 39866. We identified the lines of the Paschen series,H_alpha, H_beta, H_gamma, H_delta, H_epsilon, C I, C II, N I, O I, He I, Mg I, Mg II, Al I, Al II, Si II, S I, S II, Ca I, Ca II, Sc II, Ti II, V II, Cr I, Cr II, Mn I, Mn II, Fe I, Fe II, Ni II, Sr II, Zr II, Co II, Y II, Ba II, Gd II, Sm II, Ce II and Nd II in the spectrum of HD 39866. Some lines belonging to La II, N II, and Fe III are identified as possibly present in the spectrum of HD 39866. The list is the first for HD 39866. Thus the line identification should be useful for the spectral studies of HD 39866 and similar type stars.The atmosphere analysis was performed using the local thermodynamic equilibrium (LTE) modelatmospheres code ATLAS9 and its associated programs of Dr. Robert L. Kurucz (Kurucz 1995).The effective temperature and surface gravity were found from the ionization equilibria of iron from neutral and singly-ionized lines: The adopted values of HD 39866 are Te = 8950 K and log g = 2.40.The microturbulent velocity was calculated to be 2.6 km s-1.The abundance of He, C, N, O, Mg, Al, Si, S, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Sr, Y, Zr, Ba, Ce, Nd, Gd were calculated for HD 39866. The results of the abundance analysis show that HD 39866's helium abundance are slightly underabundant to solar values, extremely enhanced in nitrogen. There may be a mixing in HD 39866 that causes the surface abundance variations in CNO during the evolution of star. The Te and log g values put the star between the theoretical evolutionary path of 5-9 M(Sun) star. For HD 39866 the other element abundances are generally solar and overabundant except Al, Sr. HD 39866 is a extremely enhanced in the rare earths respect to solar. The detailed spectral and chemical analysis is the first for HD 39866.The star HD 39866 with the luminosity class II is better connect the A III stars with the A Ib stars.The analysis is performed in a manner similar to that of Kutluay Yüce?s PhD thesis (4 Lac:B9 Iab,nu Cep:A2 Ia; 2003), Tolgahan Kılıçoğlu?s MSc thesis (20 CVn:F2 III; 2008), R. Canan Şahin?s work(HD 43836:B9 II; 2008) and the papers of Saul J. Adelman and associates series?Elemental abundances from DAO spectrograms? (e.g., their studies of two F supergiants nu Herand 41 Cyg (Adelman et al. 2007). The reliable photospheric abundances which derived fromthe selected model atmosphere using high resolution TUG spectral data and state of the art measurement techniques indicates the success of the techniques used which are similar to those of Venn (1995a, b) and their applicability to TUG data.