NLTE analysis of copper lines in different stellar populations
利用欧洲南方天文台VLT望远镜的UVES光谱仪获得的高分辨率、高信噪比的光谱,测定了29颗贫金属星的铜丰度。我们的样品由星系晕、厚盘和薄盘的恒星组成,[Fe/H]在~ -3.2到~ 0.0 dex之间。研究了Cu I线的非局域热力学平衡(NLTE)效应,并对一个包含97项1089条谱线跃迁的铜原子模型进行了谱线形成计算.我们采用最近计算的Cu I的光电离截面,通过比较我们的样品星的理论和观测的线轮廓,研究了氢碰撞。基于光谱合成方法,推导了局部热力学平衡(LTE)和NLTE的铜丰度。我们的研究结果表明,铜I线的NLTE效应是重要的贫金属星,特别是非常贫金属星,这些影响取决于金属丰度。对于非常贫金属的恒星,NLTE丰度校正达到~ +0.5 dex,与标准LTE计算相比。我们的结果表明,当考虑NLTE效应时,贫金属星的[Cu/Fe]丰度不足(~ -0.5 dex)。
2018-06-07 astro-ph.SR
Metallicity effect on stellar granulation detected from oscillating red giants in open clusters
金属丰度对恒星颗粒活动的影响仍然知之甚少。更新后的APOGEE-\textit{Kepler}目录中的可用光谱参数,加上美国宇航局\textit{Kepler}任务跨越四年多的观测的高精度光度观测,使得疏散星团中的振荡红巨星成为关键的试验台。我们通过区分金属丰度对恒星米粒活动的影响与不同恒星性质(例如表面重力、质量和温度)的影响来确定金属丰度对恒星米粒活动的作用。我们分析了60颗已知的红巨星,它们属于疏散星团NGC 6791、NGC 6819和NGC 6811,金属丰度范围从[Fe/H] $\simeq -0.09$到$0.32$。通过考虑不同的质量、金属丰度和恒星演化阶段,研究了描述这些恒星及其$ν_\mathrm{max}$颗粒化活动的参数。我们推导出新的尺度关系的造粒活动,重新校准现有的,并确定最佳的尺度关系,从现有的一组观测。我们采用贝叶斯程序DIAMONDS对恒星的傅里叶谱中的背景信号进行分析。我们进行了贝叶斯参数估计和模型比较,以测试在这项工作中提出的不同的模型假设和文献。金属丰度的原因在统计上显着的变化幅度的造粒活动,与依赖性强于由恒星质量和表面重力。我们还发现,金属丰度有一个显着的影响,相应的时间尺度的现象。金属丰度对时间尺度的影响大于质量。较高的金属丰度增加了颗粒和中颗粒信号的振幅,并减慢了它们的特征时间尺度向更长的周期。
2017-07-24 astro-ph.SR
The effects of granulation and supergranulation on Earth-mass planet detectability in the habitable zone around F6-K4 stars
太阳系外行星的可探测性及其径向速度投影质量的确定受到恒星磁活动和光球动力学的影响。粒化效应,甚至超粒化效应,在太阳系中已经被证明是显著的。我们的研究旨在量化这些流量对其他明星的影响,并估计这些贡献如何影响他们的表现。我们分析了一系列广泛的扩展合成时间序列,模拟这些过程的光谱类型从F6到K4的主序星,专注于地球质量的行星轨道内的宜居带围绕这些恒星。我们估计了预期的检出率和检出限,并进行了盲测。我们发现,这些恒星的颗粒和超颗粒显着影响行星质量的径向速度特征时,执行后续的过境检测,不确定性有时低于20%的1 MEarth,但更大的超颗粒。对于颗粒和低水平的超颗粒,K星和晚G星的探测率是好的(如果点的数量很大),但对更大质量的恒星的探测率很差。最高水平的超颗粒化导致非常差的性能,即使是K星;这是由于低检测率和高水平的误报,即使是在十年以上非常密集的时间采样。根据标准假警报概率估计的假阳性水平有时会显著高估或低估真实水平,这取决于点的数量。我们的结论是,颗粒和超颗粒显着影响性能的系外行星探测能力。未来的工作将集中在以下几个方面的改进:减少误报的数量,提高检测率,并改善从观察的虚警概率估计。
2020-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Impact of Inelastic Collisions with Hydrogen on NLTE Copper Abundances in Metal-Poor Stars
我们研究了具有更新模型原子的\ion{Cu}{1}线的非局域热力学平衡(NLTE)分析,该模型原子包括Belyaev等人(2021)最近研究的Cu\,$+$ \,H和Cu $^+$\,$+$ \,H $^-$非弹性碰撞的量子力学速率系数。这些数据对NLTE丰度测定的影响已被用于金属丰度范围为$-$ 2.59\,dex $\,\le$ \,[Fe/H]\,$\le$ \,$-$ 0.95\,dex的6颗贫金属星.对于\ion{Cu}{1}线,应用精确的原子数据导致与LTE的偏离减少,并且与用Drawin理论近似获得的相比,铜丰度更低。为了验证我们采用的铜原子模型,我们还推导了样本星的\ion{Cu}{2}线的LTE铜丰度。从\ion{Cu}{1}(NLTE)和\ion{Cu}{2}(LTE)谱线得到了一致的铜丰度,这表明我们的铜原子模型是可靠的。值得注意的是,当$\sim$ \、$-$ 2.0\,dex\、$<$ \、[Fe/H]\、$<$\、$\sim$ \、$-$ 1.0\,dex时,[Cu/Fe]比随着金属度的增加而增加,有利于二次(金属度依赖性)铜的产生。
2022-08-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
A New Test of Copper and Zinc Abundances in Late-Type Stars Using Ultraviolet Cu II and Zn II Lines
我们给出了6颗暖(5766 < Teff < 6427 K)、贫金属(-2.50 < [Fe/H] < -0.95)矮星和亚巨星(3.64 < log g < 4.44)中Cu I、Cu II、Zn I和Zn II谱线的新丰度。这些丰度是从哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪的档案高分辨率紫外光谱和几个天文台的地面光谱得出的。离子化的铜和锌是大多数物种,和来自铜II和锌II线的丰度应该是在很大程度上不敏感的偏离局部热力学平衡(LTE)。我们发现分别从Zn I和Zn II线导出的[Zn/H]比之间具有良好的一致性,这表明与LTE的偏离最多是最小的(< 0.1 dex)。我们发现在大多数贫金属星中,由Cu II线得到的[Cu/H]比由Cu I线得到的[Fe/H] < -1.8,大0.36 +/-0.06 dex,这表明LTE低估了由Cu I线得到的Cu丰度。这种偏差在更多富含金属的恒星中减小。我们的研究结果验证了以前的理论非LTE计算的Cu和Zn,支持早期的结论,即在贫金属恒星中[Zn/Fe]的增强是合理的,在贫金属恒星中[Cu/Fe]的不足可能没有以前认为的那么大。
2018-03-26 astro-ph.SR
Oxygen lines in solar granulation. II. Centre-to-limb variation, NLTE line formation, blends and the solar oxygen abundance
背景:关于太阳氧丰度和3D模型在最近向下修订中的作用有一场激烈的辩论。这些模型已经用高分辨率的太阳地图集进行了测试。进一步的测试可以使用中心到肢体的变化来完成。目的:使用高质量的观测整个太阳表面的氧线,我们试图测试,如果3D和1D模型再现其所观察到的中心到边缘的变化(CLV)。特别是,我们试图评估是否三维模型是适当的,以获得太阳氧丰度。研究方法:利用我们最近对OI 777 nm、OI615.81nm、[OI] 630.03nm和其他元素的9条谱线的观测结果,对宁静日面的5个视角(0.2我们将它们与使用最新的线路形成代码,线路数据和允许LTE偏离计算的3D和1D模型的预测线路轮廓进行比较。OI 777 nm谱线的CLV也被用于获得对与H的非弹性碰撞的知之甚少的效率的经验校正。结果:3D模型通常很好地再现了管线的CLV观察结果,特别是氧气管线。从OI 777 nm线,我们发现,经典的Drawin配方稍微高估了H碰撞。OI 615.82 nm谱线的临边观测使我们能够确定这条谱线的分子的一个以前未知的贡献,在太阳临边普遍存在。[OI] 630.03 nm谱线的详细处理表明,3D建模与观测结果非常吻合。用三维模型导出的氧丰度分别为8.68(OI 777 nm)、8.66([OI] 630.03 nm)和8.62(OI 615.82 nm)。结论:这些额外的测试加强了丰度分析的3D模型和线条形…
2009-09-12 astro-ph.SR
Non-LTE analysis of copper abundances for the two distinct halo populations in the solar neighborhood
通过一系列的工作,在太阳附近发现了两个不同的晕族。它们可以通过[α \Fe ]和包括[Cu/Fe]在内的几种其他元素丰度比清楚地分离。最近,一项非局部热力学平衡(non-LTE)研究表明,在铜丰度分析中,LTE和非LTE结果之间存在相对较大的偏差。我们的目标是从Nissen et al(2010)的样本中推导出恒星的铜丰度,包括LTE和非LTE计算。基于我们的研究结果,我们研究了铜的非LTE效应,并研究了在非LTE [Cu/Fe]结果中高α种群是否仍然可以与低α种群区分开来。我们的微分丰度比来自VLT/UVES和NOT/FIES光谱仪收集的高分辨率光谱。应用MAFAGS不透明度采样大气模型和光谱合成方法,利用实验室和理论计算获得的现有原子数据,基于新的原子模型计算了非LTE大气中铜的丰度。与LTE结果相比,根据恒星参数,从非LTE计算确定的铜丰度增加了0.01至0.2 dex。在金属丰度范围-1.6<[Fe/H]<-0.8内,非LTE [Cu/Fe]趋势比LTE趋势平坦得多。考虑到非LTE效应,高α星和低α星仍然显示出可区分的铜丰度,这在非LTE [Cu/Fe]与[Fe/H]的图中显得更加清晰。铜的非LTE效应很强,特别是在贫金属恒星中。我们的研究结果证实,有两个不同的晕人口在太阳附近。铜丰度的二分法是每个种群的一个独特特征,表明它们形成于不同的环境,并遵循不同的情景进化。
2015-11-13 astro-ph.SR
Galactic evolution of Copper in the light of NLTE computations
我们已经开发了一个模型原子铜,我们进行统计平衡计算,使我们能够计算线形成的Cu I线在恒星大气中,而不假设局部热力学平衡(LTE)。我们通过再现太阳、南河三和11颗贫金属星的观测谱线来验证该模型。我们的恒星样本包括矮星和巨星。在很宽的恒星参数范围内,我们得到了很好的协议之间不同的铜I线。11颗贫金属星的铁丰度范围为-4.2 ≤ [Fe/H] ≤-1.4,[Cu/Fe]比值的加权平均值为-0.22 dex,离散度为-0.15 dex。这是非常不同的结果,从LTE分析(NLTE和LTE之间的差异达到1 dex),尽管我们的样品的小尺寸,它提示了修改的星系演化的铜。
2017-09-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
NLTE Analysis of Copper Abundances in the Galactic Bulge Stars
利用中高分辨率(R~ 20,000)、中等信噪比(S/N > 70)的FLAMES-GIRAFFE光谱,研究了银河系核球区129颗红巨星支星的铜丰度,[Fe/H]为-1.14到0.46 dex。铜的丰度是由局部热力学平衡(LTE)和非局部热力学平衡(NLTE)的光谱合成方法。我们发现,铜I线的NLTE效应表现出明显的金属丰度的依赖性,并逐渐增加与减少[Fe/H]为我们的样本星。我们的研究结果表明,铜的NLTE效应是重要的,不仅对金属贫乏的恒星,但也为超太阳金属丰富的和LTE的结果低估了铜的丰度。我们注意到,在金属丰度为-1.14 < [Fe/H] < 0.0 dex的范围内,核球星的[Cu/Fe]趋势与银盘星相似,当[Fe/H]为~-1.2到~-0.5 dex时,[Cu/Fe]比随着金属丰度的增加而增加,有利于Cu的二次(金属丰度相关)产生。
2019-11-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Revisiting inelastic Cu+H collisions and the non-LTE Galactic evolution of copper
针对铜星系演化中非弹性 Cu+H 碰撞的不确定性,提出基于渐近 LCAO 与自由电子模型的新速率系数,应用于非 LTE 恒星建模后减小了谱线离散度并揭示了低金属丰度下 [Cu/Fe] 趋势上升,为理解恒星与星系演化提供诊断潜力。
2025-03-31 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
First stars XII. Abundances in extremely metal-poor turnoff stars,and comparison with the giants
极贫金属(EMP)恒星的详细化学丰度是理解银河系早期化学演化的关键指南。然而,大多数现有的数据都是关于巨星的,这些巨星可能在后来经历了内部混合。目标:我们的目标是比较结果的巨人与新的,准确的丰度为所有可观察到的元素在18个EMP关闭恒星。方法:使用OSMARCS模型大气和TURBOSPECTRUM代码分析R ~ 45,000和S/N~ 130/像素(330-1000 nm)的VLT/UVES光谱,以推导C、Mg、Si、Ca、Sc、Ti、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Sr和Ba的丰度。结果:对于Ca,Ni,Sr和Ba,我们发现在所有金属丰度下,与我们早期的EMP巨星样品具有很好的一致性。然而,我们的C,Sc,Ti,Cr,Mn和Co的丰度比类似金属丰度的巨星大0.2倍。Mg和Si的丰度比类似[Fe/H]的巨星低约0.2 dex(巨星[Mg/Fe]值略有修正),而Zn的丰度比类似[Fe/H]的巨星高约0.4 dex(仅6颗星)。结论:对于C,矮/巨的差异可能有天体物理学的原因,但对于其他元素,它一定是由分析中的缺陷引起的。近似计算的颗粒效应(3D)对巨星的修正比对矮星的修正小,但这表明这是一个不太可能的解释,也许除了C,Cr和Mn。NLTE对Na和Al的计算提供了矮星和巨星之间一致的丰度,这与LTE的结果不同,并且对于其他差异元素也是非常可取的。同时,我们建议将巨丰度作为银河系化学演化模…
2009-03-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Abundances of lithium, oxygen, and sodium in the turn-off stars of Galactic globular cluster 47 Tuc
我们的目标是确定在110个关闭(TO)星的样本中的Li,O和Na的丰度,为了研究轻元素在这个集群的演变,并把我们的结果与其他球状星团和疏散星团,以及与场星的观测的角度。我们使用中等分辨率的光谱得到的GIRAFFE摄谱仪在ESO 8.2米Kueyen VLT望远镜,并使用最先进的1D模型大气和NLTE线转移,以确定丰度。我们还采用CO 5 BOLD流体动力学模拟来评估恒星颗粒化对线形成和推断丰度的影响。我们的研究结果证实了Na-O丰度反相关的存在,并暗示了47 Tuc的TO星可能存在Li-O反相关。我们没有发现令人信服的证据支持Li-Na相关的存在。获得的3D NLTE平均锂丰度在94 TO星的样本中,锂线被可靠地检测到,$\langle A({\rm Li})_{\rm 3D~NLTE}\rangle = 1.78 \pm 0.18$ dex,似乎是显着低于在其他球状星团中观察到的。与此同时,恒星与恒星之间的锂丰度分布也比其他星团中看到的要大。在47 Tuc中观测到的最高Li丰度比在贫金属的疏散星团NGC 2243的未耗尽恒星中观测到的最低Li丰度低约0.1 dex。Tuc 47的锂丰度,当与其他星团和场星的观测相结合时,表明比[FeH] \sim -1.0更富金属的恒星在其主序上的寿命期间经历了显着的锂耗尽,而金属更贫乏的恒星则没有。相当惊人的是,我们的结果表明,恒星形成时的初始…
2014-04-17 astro-ph.SR
The accreted Galaxy: An overview of TESS metal-poor accreted stars candidates
本研究结合TESS、Gaia数据与MIKE光谱分析30颗贫金属吸积恒星候选体,验证星震学信息对年龄、丰度计算的影响,明确样本恒星的结构归属与化学特征,为探究银河系吸积组装历史提供支撑。
2024-07-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Be, V and Cu in the halo star CS 31082-001 from near-UV spectroscopy
“第一颗星”计划揭示了贫金属晕星CS 31082-001富含r-过程和锕系元素,包括首次测量了一颗老恒星的铀丰度。为了更好地识别和了解这些稀有天体,我们通过分析CS 31082-001的近紫外光谱,首次估计了其三种元素(Be,V,Cu)的丰度。铍很少在巨恒星中测量,我们确认它在这颗恒星中的丰度很低,这是由于相当冷的有效温度导致其大气中Be和Li的破坏。钒和铜是铁峰元素,它们开始被用作化学标记指标,以研究恒星星族的起源。我们发现CS 31082-001的V和Cu丰度与其他贫金属恒星相当,并提出了新的化学演化模型来研究我们的结果。在V的情况下,由于中微子与物质的相互作用而产生的额外核合成被包括在模型中,以便能够重现测量的丰度。鉴于CS 31082-001的高质量光谱的可用性,我们还探索了近紫外线中的其他原子线,作为未来研究贫金属恒星的模板,并计划为甚大望远镜开发CUBES仪器。
2022-02-09 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR