Çift kara delik sistemlerinde gravitasyonel dalgalar ve çerçeve sürüklenmesi
Gravitational waves from binary black hole systems and frame dragging effect
- Tez No: 632503
- Danışmanlar: PROF. DR. KADRİ YAKUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Astronomy and Space Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Bu doktora tezinde; Genel Görelilik Kuramı'nın en önemli öngörülerinden biri olan gravitasyonel dalgalar teorisi, LIGO/Virgo dedektörlerinden elde edilen gözlemsel verilerin ışığında kuramsal ve nümerik olarak detaylı şekilde çalışılmıştır. Çalışmada ilk olarak konunun matematiksel temelleri verilmiştir. Daha sonra, çift kara delik sistemlerinin gravitasyonel dalga evrimlerinde kullanılan nümerik rölativite denklemleri ve“3+1 formalizm”olarak bilinen nümerik çözüm yöntemleri aktarılmıştır. Kara deliklerin tek ve çift sistem olma durumunda çerçeve sürüklenme etkisi araştırılmış ve ilgili yeni denklemler türetilmiştir. Tezin en kapsamlı bölümünde, çift kara delik sistemlerinin gravitasyonel dalga form model çalışmaları yer almaktadır. Bu bölümde, gravitasyonel dalga formlarının üretilmesinde kullanılan yaklaşım modellerinin, birbirleriyle ve gözlem veri setleriyle tutarlılık testleri yapılmıştır. Yapılan bu tutarlılık testlerinin ardından farklı fiziksel parametre setlerine göre çok sayıda olası çift kara delik sistemi için gravitasyonel dalga form modelleri oluşturulmuştur. Sistemlerin bileşenlerini oluşturan kara delikler, başlangıç spin parametrelerine göre gruplandırılarak LIGO/Virgo kataloğundan alınan gözlem verileri ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında yapılan çok sayıda model sayesinde, farklı başlangıç koşullarında çift kara delik sisteminde birleşme öncesi, birleşme anı ve birleşme sonrasında oluşan; gravitasyonel dalga genliği, sonuç kütle, spin/açısal-momentum ve kayıp kütle miktarları hesaplanmıştır. Yapılan nümerik hesaplamalar, gözlemsel olarak tespit edilen 10 adet çift kara delik sisteminin birleşme sürecini açıklamakta başarılı olmuştur. Ayrıca bu sistemler için alternatif koşullar da önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this doctoral thesis, gravitational waves (GWs) theory, one of the most important predictions of General Relativity, was studied in detail in the light of observational data obtained from LIGO/Virgo detectors theoretically and numerically. In the study, the mathematical foundations of the subject are given first. Then, numerical relativity equations used in GW evolutions of binary black holes (BBHs) and numerical solution methods known as“3+1 formalism”are described. In case of black holes (BHs) being single and binary systems, the frame dragging effect was investigated and related new equations were derived. The most comprehensive part of the thesis is the gravitational waveform model studies of BBHs. In this section, consistency tests of the approximation models used in the production of gravitational waveforms were performed with each other and observation datasets. Following these consistency tests, gravitational waveform models were created for many possible BBHs according to different physical parameter sets. The BHs forming the components of the systems are grouped according to the initial spin parameters and compared with the observation data from the LIGO/Virgo catalog. As a result, thanks to the many models made within the scope of this study, the GW amplitude, the final mass, spin/angular-momentum, and loss mass quantities that were formed before the merger, the moment of merger and the merger in the BBHs at different starting conditions were calculated. The numerical calculations made were successful in explaining the merger process of ten BBHs detected observationally. Alternative conditions have also been proposed for these systems.
Benzer Tezler
- Kara delik çiftlerinin birleşme anı ve gravitasyonel dalgaların modellenmesi
Merging phase of double black hole binaries and modelling their gravitational waves
HAKAN ESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Astronomi ve Uzay BilimleriEge ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİ YAKUT
- Kara delik ve nötron çiftlerinin birleşmesi
Merging of black hole and neutron star binaries
DERVİŞ ERSİN TOKBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Astronomi ve Uzay BilimleriEge ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİ YAKUT
- Gravitasyonel dalga formlarının relativistik nümerik hesaplamaları: Çift nötron yıldızlarının simülasyonları
Gravitational wave forms in numerical relativity calculations: Simulations of the binary neutron stars
KUTAY ARINÇ ÇOKLUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Astronomi ve Uzay BilimleriEge ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİ YAKUT
- 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
- An observational study of accreting millisecond x-ray pulsars: From accretion to the rotation powered stages
Milisaniye X-ışını pulsarlarının gözlemsel incelenmesi: Kütle aktarım evresinden radyo pulsarı evresine
CAN GÜNGÖR
Doktora
İngilizce
2016
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM YAVUZ EKŞİ
PROF. DR. ERSİN GÖĞÜŞ