Hiperonlu nötron yıldızlarının durum denklemi
Equation of state of hyperonic neutron stars
- Tez No: 1009314
- Danışmanlar: PROF. DR. KUTSAL BOZKURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, Nötron yıldızlarının enerji yoğunlunluğu, basınç, kütle ve yarıçap gibi temel yapısal özellikleri incelenmiş, hiperonların nötron yıldızına dahil edilmesi durumunda bu büyüklüklerde meydana gelen degişimler araştırılmıştır. Bu amaçla nötron yıldızlarının iç yapısını tanımlamak için hal denklemleri (EoS) kullanılmıştır. Hal denklemleri, özellikle madde bileşiminin yeryüzü deneyleri ile tanımlanamadığı süpranükleer yoğunluk bölgelerinde (n ≫ n_sat, n_sat = 0.155 fm−3 , M_NS ≥ 2 M⊙) nötron yıldızının iç yapısını anlamanın temel anahtarlarından biridir. Yoğunluk arttıkça özellikle Λ hiperonları olmak üzere SU(3) oktetini oluşturan hiperonların ortaya çıkması mümkün hale gelmektedir. Hiperonların varlığı, Pauli engellemesi ve ek serbestlik derecelerinin açılması nedeni ile hal denkleminin basıncını önemli ölçüde yumuşatmaktadır. Bu durum, maddenin hal denklemlerinin kütle-yarıçap ilişkisi ve yerçekimi dalgalarının gelgit deformasyon kabiliyeti gibi Nötron yıldızları gözlemlenebilirleri üzerinde belirgin etkiye sahip olabilmektedir. Bu yumuşama etkisi literatürde“Hiperon paradoksu”olarak bilinen ve hiperonların hal denklemine dahil olmasıyla maksimum nötron yıldızı kütlesinin 2 M⊙ sınırının altına düşmesi problemi ile doğrudan ilişkilidir. Bu çalışma kapsamında, hiperon etkileşimlerine dayalı olarak hiperonik EoS'lar oluşturulmuş ve genel görelilik çerçevesinde çözülebilen Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) denklemleri yardımı ile analiz edilmiştir. Özellikle Λ hiperonlarının nötron yıldızlarının gözlemlenebilir özellikleri üzerindeki etkileri NICER-X ışını gözlemleri ve GW170817 yerçekimi dalgası olayıyla elde edilen kısıtlar ışığında tartışılmıştır. Elde edilen sonuçların, nötron yıldızlarının iç yapısının ve süpranükleer yogunluklarda gariplik (strangess) rolünün daha doğru ve kapsamlı biçimde anlaşılmasına katkı sağlaması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the fundamental structural properties of neutron stars, ıncluding energy density, pressure, mass and radius, are examined within the framework of relativistic hyperonic equation of state, with a particular focus on the effects of hyperon inclusion. To this end, equations of state (EoSs) are employed to describe the internal structure of neutron stars. Equations of state play a central role in this context, especially in supranuclear density regimes where the composition of matter remains largely unconstrained by terrestrial experiments making theoretical equations of state essential for modeling neutron star interiors. (n ≫ nsat, nsat = 0.155 fm−3 , MNS ≥ 2 M⊙) As the density increases, hyperons belonging to the SU(3) octet-most notably Λ hyperons-are expected to appear. The presence of hyperons leads to a significant softenning of the equation of state as a result of Pauli blocking and the emergence of additional degrees of freedom. This softening ,in turn, directly influences the macroscopic properties of neutron stars and has been shown to have a noticeable impect on neutron star observables, such as the mass-radius relation and the tidal deformability inferred from gravitational wave observations. These effects are closely related to the so called hyperon paradox which refers to the reduction of the maximum neutron star mass below current observational (2 M⊙ limit) constraints when hyperons are included in the equation of state, which is examined and discussed in the present study. Within the scope of this study, hyperonic equations based on hyperon interactions are constructed and analyzed by solving the Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) equations, which can be solved within the framework of general relativity. In particular, the influence of Λ hyperons on neutron star observables is discussed in light of constraints obtained from NICER-X-ray observations and the gravitational wave event GW170817 . The results of this study are expected to contribute to a more accurate and comprehensive understanding of neutron star interiors, particularly by systematically analyzing the impect of Λ hyperons on neutron star observables under current astrophysical constraints and the role of strangeness in matter at supranuclear densities.
Benzer Tezler
- Nuclear physics in neutron stars: Study of superfluidity in hypernuclei and constraining the nuclear equation of state
Nötron yıldızlarında nükleer fizik: Hiperçekirdeklerde süperakışkanlık çalışması ve nükleer durum denkleminin kısıtlanması
HAŞİM ZAHİD GÜVEN
Doktora
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTSAL BOZKURT
PROF. DR. ELIAS KHAN
- Ortalama alan teorisi ile hiperçekirdeklerin temel durum özelliklerinin incelenmesi
Investigation of ground state properties of hypernucleus with the mean field theory
EMİNE AKPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTSAL BOZKURT
- Investigation of ground state properties in calcium hypernucleus at finite temperatures
Sonlu sıcaklıklarda kalsiyum hiperçekirdekte temel durum özelliklerinin incelenmesi
ÇİĞDEM TARAKCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTSAL BOZKURT
- 2 A GeV enerjili 20Ne demetinin 12C hedef üzerine bombardımanıyla gerçekleştirilen reaksiyon ile hafif hiperçekirdekler (3ΛH and 4ΛH ) spektroskopisi
Spectroscopy of light hypernuclei (3ΛH and 4ΛH) with induced reactions of 20Ne projectiles at 2 A GeV on 12C target
VAKKAS BOZKURT
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEFA ERTÜRK
- Sylow altgrupları Chernikov olan lokal sonlu gruplar
Locally finite groups house sylow subgroups are Chernikov
YASEMİN KIYMAZ (SALEPCİ)
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
MatematikGazi ÜniversitesiMatematik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AHMET ARIKAN