Rotational phases and long-term evolution of weakly magnetized low mass X-ray binaries
Zayıf manyetik alanlı düşük kütleli X-ışını çiftlerinin dönme fazları ve uzun evrimi
- Tez No: 972429
- Danışmanlar: Prof. Dr. ÜNAL ERTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Astronomy and Space Sciences
- Anahtar Kelimeler: Nötron yıldızları, Neutron stars
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Astronomi ve Astrofizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Düşük kütleli X-ışını çiftleri (LMXBs), milisaniye pulsarların (MSPs) öncüleridir. Bu sistemlerdeki nötron yıldızları (NSs), uzun dönem evrimleri sırasında kütle aktarım torkları ile milisaniye periyotlara hızlandırılır. Kütle aktaran millisaniye X-ışını pulsarları (AMXPs) ve geçişken milisaniye pulsarlarının (tMSPs) keşfi, MSP'ler ve LMXB'ler arasındaki evrimsel bağı doğrudan gözlemsel olarak kanıtlamıştır. Bu tezde, LMXB'lerin uzun dönemli dönme evrimini, LMXB'lerin dönme fazlarını ve tork tersinmelerini kapsamlı bir şekilde açıklayabilen bir analitik model kullanarak incelemekteyiz. Bu modelde, iç disk yarıçapı, dönme periyodu, manyetik dipol momenti ve kütle aktarım diskinin kütle akış oranı $\Mdotin$ ile belirlenir. Çalışmamızda, çoğu LMXB'den neden X-ışını atmalarının gözlenmediği sorusunu ele alıyoruz. İç diskin NS yüzeyine kadar uzanmasının, atmalı X-ışını emisyonunu engelleyen mekanizma olup olmayacağını araştırdık. Çalışmamızda, çoğu LMXB'nin iç disklerinin muhtemelen NS yüzeyine kadar uzandığını ve bu durumun, atma gösteren AMXP'lerle tutarlı bir şekilde, bu sistemlerdeki atmasız X-ışını ışınımı açıklayabileceğini gösterdik. Ayrıca, aynı modelle, LMXB'lerdeki NS'lerin uzun dönemli dönme evrimini AMXP aşamasına kadar inceledik. Bu analizde kullandığımız uzun dönemli $\Mdotin$ evrimini, MESA kodu ile yapılan ikili evrim simülasyonlarından elde ettik. İkili evrim için, AMXP'lerin gözlenen yörünge periyodu, kütle aktarım oranı, donör kütlesi ve donör tipi ile uyumlu tipik ikili evrim yollarını üretebilecek başlangıç koşullarını elde ettik. Bu ikili evrimden tahmin edilen $\Mdotin$ geçmişleri, analitik modelde AMXP'lerdeki NS'lerin dönme özelliklerini de üretebilmektedir.
Özet (Çeviri)
Low-mass X-ray binaries (LMXBs) are the progenitors of millisecond pulsars (MSPs). Neutron stars (NSs) in these systems are spun up to millisecond periods by the accretion torques during their long-term evolution. Discovery of accreting millisecond X-ray pulsars (AMXPs) and transitional millisecond pulsars (tMSPs) has provided direct observational evidence for the evolutionary connection between MSPs and LMXBs. In this thesis, we investigate the long-term rotational evolution of LMXBs using the analytical model that can account for torque reversals and rotational phases of LMXBs. In the model, the inner disc radius depends on the spin period, the magnetic dipole moment, and the mass inflow rate of the accretion disc, $\Mdotin$. We have studied the long-lasting problem which is the absence of X-ray pulsations from most LMXBs. We investigated whether the extension of the inner disc down to the NS surface could be the mechanism that impedes the pulsed X-ray emission. We have shown that the inner discs of a large majority of LMXBs are likely to be at the surface of the NS, which can account for the lack of pulsations from these systems consistently with the pulsating AMXPs. Furthermore, we analyzed the long-term rotational evolution of NSs in LMXBs to the AMXP phase using the same model. We obtained the long-term $\Mdotin$ evolution used in this analysis from the binary evolution simulations with the MESA code. For the binary evolution, we obtained the initial conditions that can produce the typical binary evolution tracks in agreement with the observed orbital period, the mass-transfer rate of the donor, the donor mass and donor type of AMXPs. The $\Mdotin$ histories estimated from these binary evolution can reproduce, in the analytical model, the rotational properties of the NSs in AMXPs as well.
Benzer Tezler
- Çağdaş kabile konutlarının doğal yerel veriler bağlamında analizi
Analysis of contemporary tribal huts according to local natural properties
SELİN KÜÇÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Antropolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL ARIOĞLU
- Long-term evolutionary links betweenhigh-magnetic-field radio pulsars and dim isolatedneutron stars
Yüksek manyetik alanlı radyo pulsarları ve sönük izole nötron yıldızları arasındaki bağın uzun dönem evriminin incelenmesi
ŞEYDA ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Astronomi ve Uzay BilimleriSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ERTAN
- Long-term evolution and physical properties of rotating radio transients
Geçici dönen radyo kaynaklarının uzun süreli evrimleri ve fiziksel özellikleri
ALİ ARDA GENÇALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Astronomi ve Uzay BilimleriSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL ERTAN
- Amasya ve çevresinin morfotektonik evrimi
The morphotectonic evolution of Amasya and surroundings
MEHMET KORHAN ERTURAÇ
Doktora
Türkçe
2009
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN TÜYSÜZ
- Nanomekanikte yerel olmayan elastisite teorisi ve çok-ölçekli modellemeye uygulanması
Nonlocal theory of elasticity in nanomechanics and application to multiscale models
MERAL TUNA EROĞLU
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA