Dergiler / Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics / 2026 / Cilt: 6 Sayı: Special Issue: UAK2024 Proc. Özel Sayı

Ani Kara Delik Oluşumu ile Sonuçlanan Çift Nötron Yıldız Birleşmeleri: Elektromanyetik Sinyaller ve Kilonova Işık Eğrisi Modelleri

Binary Neutron Star Mergers Leading to Prompt Black Hole Formation: Electromagnetic Signals and Kilonova Light Curve Models

Kutay Arınç Çokluk(EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ)0000-0001-6946-8371
Kadri Yakut(EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ)0000-0003-2380-9008
Sayfa
70–75
Yayın Tarihi
2025-07-01
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen sonuçlar, kütle oranının artmasıyla atılan madde miktarının ve maksimum parlaklığa ulaşma süresinin arttığını, buna karşın maksimum parlaklığın özellikle kızılötesi bölgede daha yüksek değerlere ulaştığını göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, çift nötron yıldızlarının birleşme simülasyonlarından elde edilen veri setleri kullanılarak kilonova ışık eğrileri incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Simülasyonlar, başlangıç toplam baryonik kütlesi 3.2M$_{\odot}$ olan ve kütle oranları $q=$[1.0:2.0] arasında değişen sistemler için gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen sonuçlar, kütle oranının artmasıyla atılan madde miktarının ve maksimum parlaklığa ulaşma süresinin arttığını, buna karşın maksimum parlaklığın özellikle kızılötesi bölgede daha yüksek değerlere ulaştığını göstermektedir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Neutron stars merger · kilonovae · multimessenger astronomy

Özet

Bu çalışmada, çift nötron yıldızlarının birleşme simülasyonlarından elde edilen veri setleri kullanılarak kilonova ışık eğrileri incelenmiştir. Simülasyonlar, başlangıç toplam baryonik kütlesi 3.2M$_{\odot}$ olan ve kütle oranları $q=$[1.0:2.0] arasında değişen sistemler için gerçekleştirilmiştir. Nötron yıldızlarının birleşmesi sonucu sistemden atılan dinamik madde ve disk rüzgarlarının özellikleri, kilonova ışık eğrilerinin farklı hız ($v=$0.10c, 0.20c, 0.30c) varsayımlarına göre modellenmesinde temel alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, kütle oranının artmasıyla atılan madde miktarının ve maksimum parlaklığa ulaşma süresinin arttığını, buna karşın maksimum parlaklığın özellikle kızılötesi bölgede daha yüksek değerlere ulaştığını göstermektedir. Ayrıca, mavi bölgede kısa süreli, kırmızı bölgede ise uzun süreli baskın ışınımlar yapılan simülasyonların sonucunda görülmüştür. Bu durum, nötron yıldızlarından atılan maddenin fiziksel özellikleri, opaklık ve nükleosentez süreçleri ile ilişkilendirilmiştir. Çalışma, kilonova gözlemlerinin kompakt çift sistemlerin fiziksel parametrelerini anlamada nasıl kullanılabileceğini ve nötron yıldızlarının durum denklemi gibi bilinmeyen özelliklere ışık tutabileceğini vurgulamaktadır. Gelecekteki çoklu haberci gözlemleri ve artan dedektör hassasiyeti ile bu sistemlerin fiziksel parametrelerinin daha ayrıntılı bir şekilde incelenmesi mümkün olacaktır.

Abstract

In this study, kilonova light curves were analyzed using data obtained from the simulations of binary neutron star mergers. The simulations were performed for systems with an initial total baryonic mass of 3.2M$_{\odot}$ and mass ratios ranging from $q=$[1.0:2.0]. The properties of dynamically ejected matter and disk winds resulting from the neutron star mergers served as the basis for modeling kilonova light curves under different velocity assumptions ($v=$0.10c, 0.20c, 0.30c). The results indicate that an increase in the mass ratio leads to a larger amount of ejected matter and a longer time to reach peak brightness, while the peak brightness reaches higher values, particularly in the infrared region. Additionally, short-lived dominant emissions were observed in the blue region, whereas longer-lived emissions were observed in the red region. This behavior is linked to the physical properties of the ejected matter, opacity, and nucleosynthesis processes. The study highlights how kilonova observations can be utilized to understand the physical parameters of compact binary systems and shed light on unknown properties such as the equation of state of neutron stars. Future multimessenger observations and improved detector sensitivity will enable more detailed investigations into the physical parameters of these systems.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Çokluk, K. A., Yakut, K. (2025). Ani Kara Delik Oluşumu ile Sonuçlanan Çift Nötron Yıldız Birleşmeleri: Elektromanyetik Sinyaller ve Kilonova Işık Eğrisi Modelleri. Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics, Cilt: 6 Sayı: Special Issue: UAK2024 Proc. Özel Sayı, 70–75. https://doi.org/10.55064/tjaa.1592681

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (24)

  1. Abbott B. P., ve diğ., 2017a, Phys. Rev. Lett., 119
  2. Abbott B. P., ve diğ., 2017b, ApJ, 848, L12
  3. Abbott B. P., ve diğ., 2019, Phys. Rev. Lett., 123, 011102
  4. Baiotti L., Rezzolla L., 2017, Reports on Progress in Physics, 80, 096901
  5. Bozzola G., 2021, The Journal of Open Source Software, 6, 3099
  6. Brandt S. R., ve diğ., 2021, The Einstein Toolkit, Zenodo, doi:10.5281/zenodo.5770803
  7. Fernández R., Metzger B. D., 2016, Annual Review of Nuclear and Particle Science, 66, 23
  8. Kasen D., Metzger B., Barnes J., Quataert E., Ramirez-Ruiz E., 2017, Nature, 551, 80
  9. Kawaguchi K., Kyutoku K., Shibata M., Tanaka M., 2016, arXiv, 825, 52
  10. Löffler F., ve diğ., 2012, Classical and Quantum Gravity, 29, 115001
  11. Metzger B. D., 2019, Annals of Physics, 410, 167923
  12. Metzger B. D., ve diğ., 2010, MNRAS, 406, 2650
  13. Patricelli B., Bernardini M. G., 2020, arXiv
  14. Perego A., Rosswog S., Cabezon R. M., Korobkin O., Kappeli R., Arcones A., Liebendorfer M., 2014, MNRAS, 443, 3134
  15. Perego A., ve diğ., 2020, arXiv
  16. Perego A., Thielemann F. K., Cescutti G., 2022, r-Process Nucleosynthesis from Compact Binary Mergers. Springer Nature Singapore, Singapore, pp 555–610, doi:10.1007/978-981-16- 4306-4_13, https://doi.org/10.1007/978-981 16-4306-4_ 13
  17. Radice D., Perego A., Hotokezaka K., Fromm S. A., Bernuzzi S., Roberts L. F., 2018, ApJ, 869, 130
  18. Rastinejad J. C., ve diğ., 2022, Nature, 612, 223
  19. Ricigliano G., Perego A., Borhanian S., Loffredo E., Kawaguchi K., Bernuzzi S., Lippold L. C., 2024, MNRAS, 529, 647
  20. Tanaka M., Hotokezaka K., 2013, ApJ, 775, 113
  21. The LIGO Scientific Collaboration ve diğ., 2018, Phys. Rev. Lett., 121, 161101
  22. Çokluk K. A., 2021, Master’s thesis, University of Ege
  23. Çokluk K. A., Yakut K., Giacomazzo B., 2023, Turkish J.A&A, 4, 34
  24. Çokluk K. A., Yakut K., Giacomazzo B., 2024, MNRAS, 527, 8043