Seçilmiş sıcak-jüpiter türü ötegezegenlerin yörünge dönemlerinin kısalmasının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, dört adet sıcak Jüpiter sistemi --HATS-18, Kepler-1658, WASP-4 ve WASP-12-- için gelgit etkileşmeleri dolayısıyla yörünge küçülmesi, geçiş zamanlaması değişimleri (TTV) analizi ve gelgit enerji yayılım modelleri kullanılarak araştırılmıştır. WASP-4b, HATS-18b ve WASP-12b ötegezegenleri için geçiş ortası zamanları, hem tarafımızca gerçekleştirilen gözlemlerden hem de çeşitli literatür kaynaklarından elde edilmiştir. Bu kapsamda HATS-18b ve WASP-12biçin 2, WASP-4b için ise 34 yeni fotometrik gözlem elde edilmiştir. Kepler-1658b'nin analizi ise yalnızca arşiv verileri kullanılarak yapılmıştır. Kepler-1658b ve HATS-18b ötegezegenlerinde istatistiksel olarak anlamlı bir yörünge küçülmesi tespit edilmemiştir. Buna karşılık, WASP-4b ve WASP-12b için yörünge küçülmesine dair güçlü kanıtlar elde edilmiştir. WASP-4b için yörünge dönemi değişim oranı dPyör/dt = −5.70 ± 0.22 ms/yıl, WASP-12b için ise dPyör/dt = −29.3 ± 0.4 ms/yıl olarak ölçülmüştür. Buna karşılık gelen yıldızın indirgenmiş gelgit kalite faktörleri sırasıyla Q′ ∗ = (7.9±0.2)×10^4 ve Q′ ∗ = (1.7±0.4)×10^5 olarak hesaplanmış, bu da her iki sistemde de etkin şekilde gerçekleşen gelgit etkileşmesine işaret etmektedir. Bulguların yorumlanabilmesi amacıyla, MESA kodu ile yıldız evrim modelleri oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlar, atalet dalgaları (IW) ve içsel kütleçekim dalgaları yoluyla gerçekleşen yayılımın Kepler-1658b'de gözlenen kuadratik eğilimi açıklayabileceğini göstermektedir. Ayrıca, içsel kütleçekim dalgaları WASP-4b ve WASP-12b sistemlerinde gözlenen yörünge küçülmesi oranları ile uyumludur. Bu sebeple bu tür dalgaların sıcak Jüpiterlerin yörünge evriminde önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir.