Aktif ayrık çift yıldızların ve nötron yıldızı bileşenli sistemlerin korunumsuz evrimi

Abstract

Bu tez çalışmasında, çift yıldızların korunumsuz evrimi farklı kütle aralığındaki yakın, etkileşen anakol yıldızları ve evriminin ileri aşamalarındaki nötron yıldızı barındıran çift sistemlerin evrim süreçleri gözlemsel ve kuramsal bağlamda detaylı araştırılmıştır.Bu çerçevede, doktora tez çalışmasının bir bölümünde seçilen kısa dönemli aktif örten çift sistemler diğer bölümünde ise nötron yıldızı bileşenli küçük kütleli (LMXB) ve büyük kütleli (HMXB) X-ışın çift sistemleri detaylı olarak araştırılmıştır. Çalışmada seçilen sistemlerin, TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'nde bulunan teleskoplar kullanılarak yeni çokrenk fotometrik gözlemleri elde edilmiştir. Bu gözlemlere ek olarak, EUO, ZTF, SuperWASP, ASAS-SN gibi yer konuşlu ve Kepler/K2, TESS, Gaia, XMM-Newton, RXTE/ASM gibi uzay konuşlu teleskop projelerinden gelen gözlemler kullanılmıştır. Tez çalışmasında yakın ve aktif çift sistemlerden RT And, XY UMa ve CG Cyg'nin ışık ve dikine hız eğrilerinin analizi ile dönem değişim analizi yapılarak çok hassas yörünge ve fiziksel parametreleri elde edilmiştir. Seçilen X-ışın çift sistemlerinden Her X-1, Sco X-1, PSR J1023+0038 ve SAX J2103.5+4545'in hem uzun hem de kısa dönemli optik değişimleri analiz edilmiştir. Tez çalışmasında MESA yıldız evrim kodu kullanılarak, başta korunumsuz kütle kayıpları olmak üzere farklı başlangıç kütle, kütle oranları ve dönem değerleri ile sistemlerin evrim süreçleri detaylı olarak modellenmiştir. Çalışma sırasında hem gözlemsel hem de kuramsal bağlamda elde edilen sonuçlar bir arada değerlendirilerek yakın ve etkileşen çift yıldızların ve nötron yıldızı bileşenli X-ışın çiftlerinin evriminde kütle kaybı, kütle transferi ve yörünge döneminin etkileri tartışılmıştır.

The non-conservative evolution processes of close, interacting main-sequence stars and neutron star-containing binary systems in different mass ranges are discussed in observational and theoretical contexts. In this framework, in one part of the thesis, selected short-period active eclipsing binary systems and in the other part of the thesis, low-mass (LMXB) and high-mass (HMXB) X-ray binary systems with neutron star components are investigated in detail. New multicolor photometric observations of the selected systems were obtained using the telescopes at the TUG. In addition to these observations, observations obtained from ground-based telescopes such as EUO, ZTF, SuperWASP, ASAS-SN and space-based telescopes such as Kepler/K2, TESS, Gaia, XMM-Newton and RXTE/ASM were used. In this thesis, very accurate orbital and physical parameters of the close and active binary systems RT And, XY UMa and CG Cyg have been obtained by analyzing the light and radial velocity curves and period change analysis. Both long and short-term optical variations of selected X-ray binary systems Her X-1, Sco X-1, PSR J1023+0038 and SAX J2103.5+4545 were analyzed. In this thesis, the MESA stellar evolution code was used to model the evolutionary processes of the systems in detail with different initial masses, mass ratios and orbital periods, especially for non-conservative mass losses. The study combines observational and theoretical results to discuss the effects of mass loss, mass transfer and orbital period on the evolution of close and interacting binary stars and X-ray binaries with neutron star component.