Mg line formation in late-type stellar atmospheres: II. Calculations in a grid of 1D models
镁是银河系人口和化学演化研究的首选阿尔法元素,因为它在所有晚型恒星中都很容易检测到。这些研究需要精确的元素丰度,因此需要考虑与LTE的偏离。我们的目标是提供可靠的偏离系数和等效宽度在非LTE,并在LTE参考,在晚型星的Mg诊断线研究。这些可以用于例如,来校正LTE光谱和丰度。利用本系列前一篇文章中建立和测试的模型原子,我们在3945个恒星一维大气模型网格中进行了非LTE辐射转移计算。我们使用86个模型的子网格来探索最近的原子碰撞计算中的误差传播到辐射转移结果。我们得到了所有级别和等效宽度(LTE和非LTE)的所有辐射跃迁包括在“最终”模型原子的Osorio等人的偏离系数。我们提出并描述了我们的结果,并显示了一些应用程序的数据的例子。由于碰撞数据的不确定性的错误进行了调查和制表。等效宽度和偏离系数的结果可免费提供。巨人往往有负的丰度修正,而侏儒有积极的,虽然很小,修正。误差分析结果表明,与原子碰撞数据的不确定性通常是为了0.01德克斯或更少,虽然少数恒星模型在特定的线的不确定性可以大到0.03德克斯。由于这些误差小于或等于典型校正的数量级,我们期望我们可以使用这些结果从高质量光谱中提取Mg丰度,比从经典LTE分析中提取更可靠。
2016-01-29 astro-ph.SR
Effects of continuum fudging on non-LTE synthesis of stellar spectra. I. Effects on estimates of UV continua and Solar Spectral Irradiance variability
在非局域热力学平衡(non-LTE)条件下进行的合成通常会高估恒星光谱。在文献中广泛采用的方法,以减少过量的紫外线辐射包括人工增加的连续不透明度,通过使用乘法模糊因子,这是经验推导出的合成光谱,以匹配观察到的。虽然该方法最初是为了改善非LTE合成的谱线,它最近已被用来模拟太阳光谱辐照度的变化。这种辐照度重建技术结合了不同类型结构的光谱合成,这些结构是利用从参考安静太阳模型导出的因子来执行的。由于不透明度尺度与等离子体的物理性质在一个复杂的方式,产生的问题是否,以及在何种程度上,使用参考模型推导出的模糊因子可以用来调整模型的不透明度,代表不同类型的安静和磁性功能。在这里,我们调查的影响,不透明度捏造的估计太阳和恒星的辐照度变化在紫外波段。我们发现,使用模糊因子可能会低估19%和高达20%的变化范围内230-300 nm和300-400 nm,分别。这些估计值依赖于模型,应视为上限。最后,我们的分析表明,使用fudge因子所产生的不确定性随着恒星金属丰度的降低而增加,并且对于变星是辐角主导的并且其有效温度大于约4000 K的恒星是重要的。
2018-12-13 astro-ph.SR
Abundance Analysis of the Halo Giant HD122563 with Three-Dimensional Model Stellar Atmospheres
我们提出了一个初步的本地热力学平衡(LTE)丰度分析的模板晕红巨星HD 122563的基础上一个现实的,三维(3D),时间依赖性,流体动力学模型的大气中的非常贫金属的明星。我们比较的3D分析的结果与通过一个标准的LTE分析的基础上,经典的,1D,流体静力学模型的恒星大气的丰度。由于不同的上层光球温度分层预测的1D和3D模型,我们发现大,负,3D-1D LTE丰度差异低激发OH和Fe I线。我们还发现在1D和3D分析中,从Fe I线导出的Fe LTE丰度具有较低的激发势的趋势。这种趋势可能归因于在谱线形成计算中忽略了对LTE的偏离。
2009-09-03 astro-ph.SR
Non-LTE calculations for neutral Na in late-type stars using improved atomic data
中性钠是晚型恒星大气中的少数物质,在局部热力学平衡(LTE)中形成谱线通常是一个糟糕的假设,特别是对于强谱线。我们提出了一个广泛的网格的非LTE计算几个碘化钠线在冷恒星大气中,包括富金属和贫金属的矮星和巨星。这是第一次,我们构建了一个Na模型原子,采用精确的量子力学计算碰撞激发和电离的电子,以及碰撞激发和电荷交换反应与中性氢。与LiI类似,氢碰撞激发的新速率不影响统计平衡计算,而电荷交换反应具有较小但不可忽略的影响。所提出的LTE和非LTE曲线的增长可以插值,以获得非LTE的丰度和丰度校正任意恒星参数组合和线强度。弱谱线的典型校正为-0.1... - 0.2dex,而饱和线可能高估LTE中的丰度超过0.5dex。非LTE钠丰度出现非常强大的输入碰撞数据的不确定性。
2011-02-10 astro-ph.SR
The light elements in the light of 3D and non-LTE effects
在这篇综述中,我们讨论了可能固有的系统误差在经典的一维LTE丰度分析晚型星的轻元素(这里:H,He,Li,Be和B)。现实的3D流体动力学模型大气的出现和非LTE线形成代码的可用性将恒星分析置于更坚实的基础上,并在许多情况下,特别是在低金属丰度下,确实大幅修改了天体物理学解释。对于Tef敏感的氢线,恒星颗粒化和非LTE可能都很重要,但两者的结合还没有得到充分的探索。一个偶然的近取消的显着,但相反的3D和非LTE的影响,使导出的7Li丰度基本上不受影响,但新的原子碰撞数据应考虑在内。我们还讨论了3D非LTE线形成的影响,估计的锂同位素丰度晕星在最近的索赔,对流线的不对称性可以模仿的存在下,6Li。虽然Be只有相对较小的非LTE丰度修正,但B是敏感的,即使最新的计算表明非LTE效应比以前认为的要小。
2010-02-09 astro-ph.SR
Departures from LTE for neutral Li in late-type stars
我们进行非LTE计算的锂在晚型恒星的广泛的恒星参数,包括与中性氢和负氢离子碰撞的量子力学截面。利用一维MARCS模型,在Teff=[4000,8000]K,log(g)=[1.0,5.0],[Fe/H]=[0.0,-3.0]的网格上,计算了670.7nm处的锂共振线和610.3nm处的次级线的非LTE丰度修正,其中锂丰度范围为A(Li)=[-0.3,4.2]。紫外线的过度电离和光子的共振线损失的竞争效应与恒星参数和锂丰度的非LTE效应的行为。对于670.7nm线,非LTE丰度校正的大小和符号在网格上显著变化,但对于610.3nm线,其通常为正且低于0.15dex。新的碰撞数据在确定丰度校正中起着重要作用。
2009-06-04 astro-ph.SR
On line contribution functions and examining spectral line formation in 3D model stellar atmospheres
谱线贡献函数是研究恒星大气中谱线形成的有效诊断方法。我推导出一个表达式的贡献函数的绝对通量抑郁症,出现在三维盒在一个明星模型恒星大气。我说明的结果,通过比较本地热力学平衡(LTE)谱线形成的高激发允许OI 777 nm线与非LTE的情况下。
2015-07-24 astro-ph.SR
Non-LTE radiative transfer in cool stars. Theory and applications to the abundance analysis for 24 chemical elements
本综述针对FGK型恒星LTE辐射转移假设存疑的问题,概述non-LTE理论,从定性定量层面介绍偏离LTE的过程,整理最新成果并分析6颗晚型FGK星24种元素的non-LTE效应。
2014-03-12 astro-ph.SR
Ca line formation in late-type stellar atmospheres: I. The model atom
上下文局部热力学平衡(LTE)的结果以各种方式扭曲了恒星光谱中的钙丰度,这取决于所使用的谱线和恒星大气参数。在非LTE(NLTE)计算中采用的原子数据的收集必须足够完整和准确。目标。我们从高质量的观测结果和可靠的恒星参数中获得NLTE丰度,使用为这项工作重新构建的模型原子,并检查我们的结果在宽波长范围内与原子和单电离钙的过渡的一致性。方法.我们建立和测试的Ca i和Ca ii模型原子与国家的最先进的辐射和碰撞数据,并测试其性能推导钙丰度在三个基准恒星:南河三,太阳和大角星。我们对这些恒星进行了高质量的观测和精确的恒星参数。两种方法来获得LTE / NLTE丰度进行了比较。还研究了太阳Ca线的LTE / NLTE中心-边缘变化(CLV)。结果这两种方法在所有三颗恒星上都得到了类似的结果。在LTE中发现的几个差异没有出现在我们的NLTE结果,特别是在视觉和红外线(IR)和钙i和钙ii电离平衡的丰度之间的协议整体改善,虽然大量的线到线的散射仍然存在。6165 Angs附近钙线的CLV可部分重现。我们怀疑我们的建模和CLV结果之间的差异是由于需要3D建模的大气中的不均匀性。
2019-01-31 astro-ph.SR
An LTE effective temperature scale for red supergiants in the Magellanic clouds
我们提出了一个属于麦哲伦云的冷超巨星(CSG)的自洽研究。我们使用LTE KURUCZ和MARCS大气模型计算了400多个单个目标的恒星大气参数,通过拟合精心选择的弱金属线。我们探讨了Teff尺度的存在及其在两个不同的金属丰度环境(每个麦哲伦云)的影响。已经进行了关键和深入的测试,以评估我们的恒星参数(即内部误差预算,NLTE系统学)的可靠性。此外,还进行了几次蒙特卡洛检验,以推断Teff尺度的意义。我们的发现指向一个独特的Teff尺度,似乎是独立的环境。
2018-02-09 astro-ph.SR
Quantitative spectroscopy of B-type supergiants
上下文B型超巨星是研究各种天体物理学课题的通用工具,从恒星大气层到恒星和星系演化,再到宇宙距离尺度。目标。混合非LTE的方法-线覆盖模型大气计算的假设下,当地的热力学平衡(LTE)结合线形成计算,占LTE的偏差-进行了测试的定量分析的B-型超巨星与质量$M<30 M_{\odot}$,表征一个样本的14个银河系物体。方法.流体静力学平面平行大气结构和合成谱计算与Kurucz的Mesquas 12代码连同非LTE线形成代码细节/表面进行比较,从完整的非LTE计算结果与Tlusty,和湍流压力的影响模型进行了研究。高分辨率光谱分析大气参数,使用斯塔克加宽氢线和多金属电离平衡,并为元素丰度。通过考虑恒星演化轨迹和Gaia EDR 3的弛豫时间,导出了基本的恒星参数.星际红向目标恒星是通过匹配模型的光谱能量分布,以观察到的。结果我们的混合非LTE的方法被证明是相当于流体静力学充分的非LTE模型的更深的光球层的B型超巨星考虑。湍流压力可能与大于10 km s $^{-1}$的微湍流速度相关。通过同时使多个指标一致,所有导出的参数都实现了高精度和准确度。化学物种(He,C,N,O,Ne,Mg,Al,Si,S,Ar,Fe)的丰度是以0.05至0.10 dex的不确定性推导出来的。得到的N/C与N/O的比值与Geneva恒星演化模型的预测一致。
2023-01-09 astro-ph.SR
Mg line formation in late-type stellar atmospheres: I. The model atom
镁通常在晚型恒星中使用中性镁线来追踪,这预计会偏离LTE。从原子物理学的角度来看,镁的天体物理重要性以及相对简单,使其成为恒星大气中详细的从头算非LTE建模的主要目标和测试平台。对于Mg i的低激发态,采用R-矩阵方法计算了电子碰撞数据.中性氢碰撞增宽的计算也进行了数据丢失。这些计算,连同文献中的数据,被用来建立一个模型原子。首先,通过与具有已知参数的基准恒星的观测光谱进行比较来测试建模。第二,通过大量的实验探索了谱线的行为和不确定性,在实验中改变或删除了碰撞数据。模拟的光谱与观测光谱吻合得很好。与LTE相比,导出的丰度中的线到线散射显示出改进。在太阳和大角星光谱中观察到的7和12微米处的Mg发射特征被合理地很好地再现。该模型预测,无论是太阳的金属丰度和贫金属,在矮星的非LTE丰度校正是非常小的(0.01德克斯的顺序),甚至比以前的研究中发现的更小。在巨星中,各线之间的校正变化很大,但可以大到0.4 dex。我们的研究结果强调,需要准确的数据与电子和H原子的碰撞精确的非LTE预测恒星光谱,但表明,这样的数据可以计算和从头算非LTE建模不诉诸自由参数是可能的。一系列恒星参数的偏离系数和丰度修正网格计划在即将发表的论文中提出。
2015-04-28 astro-ph.SR
Influence of Inelastic Collisions with Hydrogen Atoms on the Formation of Al I and Si I Lines in Stellar Spectra
用不同金属丰度的F-G-K型星对应的模型大气计算了Al I和Si I的非LTE谱线形成。为了解释与H I的非弹性碰撞,我们第一次应用Belyaev等人使用Born-Oppenheimer量子理论的形式主义内的模型方法计算的截面。对于Al I非LTE导致线形成层中的过电离和减弱的谱线,与早期的非LTE研究一致。然而,与先前的研究相比,我们的结果预测了下级线路的非LTE效应的较小幅度。由于大的截面,离子对产生和相互中和过程Al I(nl)+ H I(1 s)$\leftrightarrow$ Al~II(3s^2)+ H^-提供了高激发Al I能级与Al II基态的紧密耦合,与纯电子碰撞的情况相比,这导致TE布居的较小偏差。对于三个贫金属恒星,Al丰度是从它们形成的不同模型中的七条线确定的。在LTE和非LTE计算与纯电子碰撞,Al I 3961 A共振线给出了一个0.25-0.45德克斯低于从从属线的平均丰度。通过考虑与HI的冲突来消除差异,并且与LTE相比,来自所有七条线的丰度的rms误差减小了1.5-3倍。我们计算了六条Al I谱线的非LTE丰度校正值,其依赖于Teff(4500-6500 K)、log g(3.0-4.5)和[Fe/H](0,-1,-2,-3)。对于Si I,包括与H I的碰撞导致线形成层中的TE布居以及谱线中与LTE的微小偏离。
2016-05-10 astro-ph.SR
Recent advances in non-LTE stellar atmosphere models
在过去的几十年里,恒星大气模型已经成为理解大质量恒星的关键工具。应用光谱分析,这些模型提供了定量的信息,恒星风的性质以及基本的恒星参数。复杂的非LTE条件下的恒星风决定了足够的复杂的模式大气代码的发展。计算能力和我们对恒星大气中物理过程的理解的增加,导致模型越来越复杂。因此,出现了可以处理广泛的恒星和风参数的代码。在简要介绍了恒星大气模拟的基本原理之后,将讨论目前阶段的块状和线状覆盖模型大气。最后,将概述下一代恒星大气模型的发展方向。除了讨论多维的方法,我将强调耦合流体力学与一个复杂的处理辐射转移。下一代模型将能够从第一性原理预测风参数,这可能为我们理解大质量恒星物理学、演化和死亡的各个方面打开新的大门。
2017-02-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Red Supergiant Stars as Cosmic Abundance Probes. III. NLTE effects in J-band Magnesium lines
本文采用非LTE方法计算了红超巨星大气中的Mg I,研究了非LTE方法对近红外J波段Mg I谱线形成的重要性。最近的工作使用中分辨率光谱学的原子线在J-波段的个别红超巨星表明,该技术是一个非常有前途的工具,调查的化学成分的年轻恒星星族在恒星形成的星系。在以前的工作中,非LTE的影响进行了研究,铁,钛和硅,发现大量的影响,导致显着更强的镁I吸收线。对于定量光谱分析,非LTE效应导致镁丰度显著小于LTE中的镁丰度,对于3400 K和4400 K之间的有效温度,非LTE丰度校正在-0.4 dex和-0.1 dex之间平滑变化。我们讨论了非LTE效应的物理原因和后果的河外J-波段丰度研究使用个别红超巨星在年轻的大质量星系团双h和chi英仙座。
2015-02-26 astro-ph.SR
Non-LTE corrections for determinations of europium abundances in F-G-K stars in a broad metallicity range
Institute of Astronomy, RAS(俄罗斯科学院天文研究所);Herzen State Pedagogical University(赫尔岑国立师范大学)
本文改进了利用Eu II线分析恒星光谱的方法,通过更新Eu II模型原子以考虑最近的非弹性过程速率系数数据,非LTE校正减少了统计误差,计算了11条Eu II线的非LTE丰度校正,适用于F-G-K型恒星的化学演化研究。
2026-04-24 astro-ph.SR
Two-dimensional non-LTE \ion{O}{I} 777\,nm line formation in radiation hydrodynamics simulations of Cepheid atmospheres
氧丰度测量对于理解恒星结构和演化非常重要。在造父变星中测量,它们进一步提供了银河系金属丰度梯度和化学动力学演化的线索。然而,大多数造父变星的丰度分析迄今已基于一维(1D)流体静力学模型大气。在这里,我们测试了这种方法的有效性的关键氧丰度诊断,\ion{O}{I} $777\,\mathrm{nm}$ ~三线。我们进行了两个不同的造父变星大气的二维辐射流体力学模拟的二维非LTE辐射传输计算,恒星参数$T_\mathrm{eff}= 5600$ K,太阳化学成分,和$\log\,g= 1.5$和$2.0$,分别对应于9和3天的脉动周期。我们发现,2D非LTE与1D LTE丰度差异范围从$-1.0$ ~dex到$-0.25$ ~dex取决于脉动相位。2D非LTE与1D非LTE丰度差异的范围为$-0.2$ ~dex至$0.8$ ~dex。当造父变星大气最接近流体静力平衡时,丰度差异最小,对应于$0.3$到$0.8$附近的相位,我们建议观察者使用1D流体静力模型从\ion{O}{I} $777\,\mathrm{nm}$三重态导出氧丰度。
2019-04-17 astro-ph.SR
Improved fundamental parameters and LTE abundances of the CoRoT solar-type pulsator HD49933
精确的恒星参数是恒星天体物理学研究的核心内容之一,在星震学、恒星演化等领域具有重要的应用价值。虽然这些参数可以通过光谱学和分光光度法得到,但所获得的结果有时会受到系统不确定性的影响。在本文中,我们提出了一个自洽的光谱分析的太阳型恒星HD 49933,这是一个主要的目标的CoRoT卫星。我们使用高分辨率和高信噪比光谱来进行一致的参数估计和HD49933的丰度分析。LLmodels代码用于模式大气计算,而Synth3和Width9代码用于线剖面计算和LTE丰度分析。在本文中,我们提供了一个详细的描述所采用的方法来获得的基本参数和丰度。虽然所获得的参数不同于以前由其他作者得出的,我们表明,只有在这项工作中获得的设置是能够准确地拟合所观察到的光谱。特别是,表面重力进行了调整,以适应压力敏感的光谱特征。我们确认的重要性,一致的分析相关的光谱特征,应用先进的模型大气,并使用最新的原子线数据的恒星参数的测定。这些结果对于进一步的研究至关重要,例如对观测到的脉动频率进行详细的理论建模。
2009-05-19 astro-ph.SR
Non-LTE Model Atom Construction
模型原子是解决非LTE问题的一个组成部分。它们包括用于指定统计平衡方程和辐射转移的不透明度和发射率的原子输入数据。一个现实的实现的结构和过程的量子力学系统的原子是决定性的成功建模所观察到的光谱。我们提供的指导方针和建议,建设强大的和全面的模型原子所需的非LTE线形成恒星大气的计算。重点是使用标准的恒星在广泛的等离子体条件下测试模型原子。
2010-12-02 astro-ph.SR
3D non-LTE corrections for Li abundance and 6Li/7Li isotopic ratio in solar-type stars I. Application to HD 207129 and HD 95456
太阳型恒星大气中的对流运动会引起多普勒频移,影响光谱吸收线的强度和形状,并产生略微不对称的线轮廓。元素丰度的一维LTE研究无法重现这种现象,这在模拟同位素精细结构的影响时变得特别重要,例如Li I共振双线的红翼上的6Li同位素产生的微妙凹陷。这项工作的目的是提供锂丰度,A(Li),和6Li/7 Li的比例,可以很容易地应用到纠正的一维LTE锂丰度在G和F矮星的近似太阳质量和金属丰度的3D和非LTE(NLTE)的影响。A(Li)和6Li/7 Li的修正计算使用3D NLTE和1D LTE合成锂线剖面的网格,分别从3D流体动力学CO 5 BOLD和1D流体静力学模型大气中产生。三维NLTE校正近似的解析表达式作为恒星参数的函数。这些应用于调整的1D LTE同位素锂丰度在两个太阳型恒星,HD 207129和HD 95456。根据所采用的恒星参数,推导出的3D NLTE校正范围为A(Li)的-0.01和+0.11 dex之间,以及6Li/7 Li比的-4.9和-0.4%之间。在6Li/7 Li比率的情况下,我们的修正总是负值,表明1D LTE分析可以显著高估(高达4.9个百分点)6Li在类太阳矮星大气中的存在。这些结果强调了可靠的3D模型大气结合NLTE线形成的重要性,以获得精确的同位素锂丰度。虽然3D NLTE频谱合成意味着大量的计算工作,但可以使用本工作中提出的参数工具获得结果。
2018-07-11 astro-ph.SR
Non-LTE analysis of K I in late-type stars
旧的GCE模型预测[K/Fe]比比从恒星观测推断的低1倍。钾的丰度主要基于7698 $Å$共振线的分析,模型和观测之间的差异部分是由LTE假设引起的。我们研究了KI的统计平衡,着重于非LTE对$7698 \ Å$线的影响。我们的目标是确定如何非LTE丰度的K可以改善其化学演变的分析,并帮助限制模型的产量。我们构建了一个模型原子,采用最新的数据。特别是,我们计算和呈现非弹性的e+K碰撞激发截面的收敛的紧耦合和$B$样条$R$矩阵方法,和H+K碰撞的双电子模型。我们构建了一个精细网格的非LTE丰度校正,跨越$4000<\teff / \rm{K}<8000$,$0.50<\lgg<5.00$,$-5.00<\feh<+0.50$,并适用于从文献中的丰度校正。与以前的研究一致,我们发现在$7698 \ Å$系中存在严重的非LTE效应,其在非LTE中更强,具有可以达到$\sim-0.7\,\dex$的丰度校正。我们探索大气不均匀性的影响,计算一个完整的3D非LTE恒星光谱KI的测试星。我们发现,3D是必要的,以预测一个正确的形状的共振7698 $Å$线,但线强度是类似的,发现在1D非LTE。我们的非LTE丰度校正减少了文献K丰度的分散性并改变了宇宙趋势。在制度[Fe/H] $\lesssim-1.0$的非LTE的丰度显示出良好的协议与GCE模型的收益率从旋转的大质量恒星。太阳双胞胎样本的非…
2019-06-19 astro-ph.SR
Influence of departures from LTE on determinations of the sulfur abundances in A-K type stars
本文构建覆盖可见光至H波段、有效温度达10000 K的中性硫非LTE改正网格,并经13颗恒星验证,给出改进的S I谱线参数与推荐谱线表。
2025-01-01 astro-ph.SR
Bayesian analysis of ages, masses, and distances to cool stars with non-LTE spectroscopic parameters
对于星系演化的研究,恒星演化阶段和星族成员的准确描述是至关重要的。标准的方法依赖于从恒星演化模型中提取这些信息,但需要通过独立的方法获得恒星的有效温度、表面重力和金属丰度。在以前的工作中,我们确定了精确的有效温度和非LTE logg和[Fe/H](NLTE-Opt)的大样本的贫金属星,-3<[Fe/H]<-0.5,从RAVE调查。作为这项工作的继续,我们在这里推导出它们的质量,年龄和距离使用贝叶斯方案和GARSTEC恒星轨迹。为了进行比较,我们还使用从广泛使用的1D LTE激发-电离平衡Fe(LTE-Fe)确定的恒星参数。我们发现,后者导致系统性地低估了恒星的年龄,10- 30%,但高估了质量和距离。贫金属巨星遭受最大的70%的分数距离偏差。此外,我们将我们的结果与RAVE合作组织发布的共同恒星的结果进行了比较(DR 3,Zwitter et al. 2010,Seibert et al. 2011)。这显示了有效温度的-400至+400 K偏移,表面重力的-0.5至1.0 dex偏移,以及距离的10%至70%。系统趋势与我们在NLTE-Opt和LTE-Fe参数之间发现的相关性非常相似,表明RAVE DR 3数据可能受到1D LTE合成光谱的物理限制的影响。我们的结果承担任何研究,分光光度的距离恒星运动学的基础。特别是,它们为SDSS/SEGUE观测引起的关于星系晕起源的争论提供了…
2012-12-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Carbon, oxygen, and iron abundances in disk and halo stars. Implications of 3D non-LTE spectral line formation
晚型恒星中碳、氧和铁的丰度是系外行星和恒星物理学中的重要参数,也是恒星种群和银河系化学演化的关键示踪物。我们进行了三维(3D)非LTE辐射传输计算CI和OI,和3D LTE辐射传输计算FeII,跨越交错网格的三维流体动力学模型大气。对于低金属丰度F矮星中的CI线,绝对3D非LTE与1D LTE丰度校正可以与$-0.3$ dex一样严重,而对于高金属丰度F矮星中的OI线,绝对3D非LTE与1D LTE丰度校正可以与$-0.6$ dex一样严重。FeII线的3D LTE与1D LTE丰度校正不太严重,通常小于$+0.15$ dex。我们在对银河系盘和晕中$187$ F和G矮星的碳、氧和铁的重新分析中使用了这些修正。将差分3D非LTE校正应用于1D LTE丰度明显地减少了丰度图中的分散。厚盘和高$α$晕布居数在碳和氧中随着金属度的降低而增加,并且在[Fe/H] $\approx-1.0$处达到[C/Fe] $\approx0.2$的最大值和[O/Fe] $\approx0.6$的平台。低- $α$晕人口是定性相似的,虽然偏移向较低的金属丰度和较大的分散。然而,这些群体在[C/O]与[O/H]平面上重叠,降低至低于[O/H] $\approx-1.0$的[C/O] $\approx-0.6$的平台。在薄盘中,已确认行星探测的恒星在给定的[O/H]下往往具有较高的C/O值;这种行星形成的潜在…
2019-10-08 astro-ph.SR
Unveiling systematic biases in 1D LTE excitation-ionisation balance of Fe for FGK stars. A novel approach to determination of stellar parameters
我们提出了一个全面的分析不同的技术可用于光谱分析的FGK恒星,并提供了一个推荐的方法,有效地估计准确的恒星大气参数的大样本的恒星。我们的分析包括一个同时等效宽度分析的Fe I和Fe II谱线,并为第一次,利用在飞行中的NLTE校正个别Fe I线。我们进一步研究了几个温度尺度,发现从巴尔末线测量的估计提供了最准确的有效温度在所有金属岩。我们应用我们的分析,从RAVE调查中选择的矮星和巨星的大样本。然后,我们表明,由我们的方法确定的参数之间的差异,并通过标准的一维LTE的激发-电离平衡的Fe揭示了大量的系统偏差:高达400 K的有效温度,1.0 dex的表面重力,和0.4 dex的金属丰度与[Fe/H] ~-2.5的恒星。这对研究银河系中的恒星星族有很大的意义。
2012-10-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopy and hydrodynamics of dense stellar winds
分析沃尔夫-拉叶星的光谱需要对其膨胀的大气进行充分的非LTE建模。30年前,Mihalas等人发展了求解同动参考系中辐射转移的数值格式。如今,最复杂的代码可以处理数百个显式的非LTE电平或超电平,并考虑金属线覆盖。与观测光谱的有限的协议表明,模型简化仍然是严重的。一个必须受到指责的近似是同质性。星风在小尺度上的聚集很容易实现,而“宏观聚集”仍然是一个很大的挑战。首先研究表明,宏观聚团作用会降低O星光谱中天鹅座P线轮廓的强度,并对星风X射线谱产生较大影响。Castor、Abbot和Klein提出的辐射驱动风的经典模型无法解释沃尔夫-拉叶星的高密度风。只有当我们解决了详细的非LTE辐射转移一致的流体动力学方程,质量损失率以上的单散射限制已经获得。
2009-09-03 astro-ph.SR
Fe I/Fe II ionization equilibrium in cool stars: NLTE versus LTE
中性和单离子化铁的非局部热力学平衡(NLTE)线的形成被认为是通过一系列的恒星参数特征的冷星。本文提出了一个综合的Fe Ⅰ和Fe Ⅱ模型原子。我们的NLTE计算支持早先的结论,统计平衡(SE)的Fe I显示人口不足的Fe I条款。然而,列入预测的高激发水平的Fe我在我们的模型原子导致大幅减少偏离LTE。作为Fe I/II模型原子的测试和首次应用,确定了太阳和四颗选定恒星的铁丰度,这些恒星具有确定的恒星参数和高质量的观测光谱。在误差条内,当SE计算中考虑到与氢原子的非弹性碰撞时,Fe I和Fe II的线给出了太阳和两颗贫金属恒星的一致丰度。对于金属丰度接近太阳的恒星南河三和$β$ Vir,Fe Ⅱ- Fe I的差值约为0.1 dex,与线形成模型无关,无论是NLTE还是LTE。我们评估偏离LTE对Fe丰度和冷星表面重力测定的影响。
2009-10-21 astro-ph.SR
Atmospheric parameter determination for massive stars via non-LTE spectrum analysis
我们描述了一种自洽谱分析技术,采用非LTE线的形成,它允许精确的大质量恒星的大气参数推导:1 σ的不确定性低至1%的有效温度和~0.05-0.10德克斯在表面重力可以实现。特别强调了大气模式计算、观测光谱和定量光谱分析中系统误差的主要来源。讨论了主序附近的OB型恒星及其演化后代BA型超巨星的应用实例,这些超巨星的质量约为8 ~ 25 Msun,有效温度范围约为8000 ~ 35000 K。放宽恒星光谱合成中的局部热力学平衡假设已被证明是提高定量分析精度的决定性因素。尽管目前的例子,集中在热,大质量的恒星,同样的哲学可以适用于所有类型的恒星,包括较冷的物体,如太阳,一旦基本的恒星大气物理学是一致的再现线形成计算。
2010-12-02 astro-ph.SR
3D non-LTE abundance analyses of late-type stars
本综述探讨了晚型恒星的3D non-LTE丰度分析,指出3D与非局部热力学平衡效应的耦合对高精度丰度分析至关重要,并深刻影响了对FGK型恒星、系外行星及元素核合成起源的理解。
2024-01-01 astro-ph.SR
Non-LTE Equivalent Widths for NII with Error Estimates
非LTE计算进行NII恒星大气模型适合主序星B-星,以产生新的网格的最强NII线通常用于丰度分析的等效宽度。我们的计算和以前的结果之间有合理的协议,虽然我们发现较弱的非LTE效应在最强的光学NII过渡。我们还提出了一个详细的估计,由于原子数据的不准确性,通过蒙特卡罗模拟的等效宽度的不确定性,并调查我们的模型原子的完整性方面包括能级。在Teff~ 24,000 K附近的NII光谱峰值处,NII基本原子数据的不一致性将丰度测定的准确度限制为~+/-0.10 dex。
2015-10-08 astro-ph.SR
Quantitative spectroscopy of late O-type main-sequence stars with a hybrid non-LTE method
上下文光度为$\log L/L_\odot \lesssim 5.2$的晚O型星显示出弱风,质量损失率低于10 $^{-8} M_\odot$ yr $^{-1}$。这意味着它们的光球层不会受到恒星风的强烈影响。目的。一个混合的非局部热力学平衡(非LTE)的方法进行测试,分析晚O型星。本文研究了20颗光谱类型为O 8至O9.7、光度等级为V和IV的银河系O型星的样本,这些O型星以前曾在文献中使用完整的非LTE模型大气进行过研究。方法.流体静力学平面平行的大气结构和合成光谱计算与Kurucz的EQUIPAS 12代码连同非LTE线形成代码的细节和表面,占湍流压力对大气的影响,被采用。对高分辨率光谱进行了分析,以得出大气参数和元素丰度。通过考虑恒星演化轨迹和Gaia EDR 3的弛豫时间,得到了基本的恒星参数。星际红化的特点是拟合光谱能量分布从紫外到中红外。对16颗样本星的所有参数都取得了很高的精度和准确度。结果表明,湍流压力效应具有显著的影响。有效温度的不确定度为1-3%,表面重力为0.05 - 0.10 dex,质量优于8%,半径优于10%,光度优于20%。C、N、O、Ne、Mg、Al、Si的丰度一般以0.05至0.10 dex的不确定度导出,氦的不确定度一般在0.03至0.05 dex(1 $σ$标准偏差)内。到Lac OB 1b星协和疏散星团NGC 2244、IC 1805、N…
2023-01-23 astro-ph.SR
LOTUS: A (non-)LTE Optimization Tool for Uniform derivation of Stellar atmospheric parameters
精确的大气恒星基本参数和恒星中单个元素丰度的测定对于所有恒星星族研究都是重要的。非局部热力学平衡(Non-LTE;下文称为NLTE)模型对于这种高精度通常是重要的,然而,可能在计算上复杂且昂贵,这使得模型在光谱分析中较少使用。为了减轻这些模型的计算负担,我们开发了一个强大的一维,LTE和NLTE的基本大气恒星参数推导工具,$\texttt{LOTUS}$,确定有效温度$T_{\mathrm{eff}}$,表面重力$\log g$,金属丰度$\mbox{[Fe/H]}$和微湍流速度$v_{\mathrm{mic}}$ FGK型恒星,从Fe I和Fe II线的等效宽度(EW)测量。我们利用一个广义的生长曲线的方法,考虑到EW的依赖关系,每个Fe I和Fe II线上相应的大气恒星参数。然后,使用全局差分进化优化算法来获得优化的基本参数。此外,$\texttt{LOTUS}$可以使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)算法确定每个恒星参数的精确不确定性。我们测试和应用$\texttt{LOTUS}$的基准星的样本,以及从K2的调查,并从$R$ -过程联盟(RPA)调查的贫金属星与可用的星震表面重力。我们发现非常好的协议之间的NLTE派生参数$\texttt{LOTUS}$非光谱值内$T_{\mathrm{eff}}=\pm 30$ K和$\log g=\pm 0.10$ dex的基准星。我们提供…
2023-01-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Basics of the NLTE physics
概述了恒星大气NLTE近似的基本假设。比较了热力学平衡、局部热力学平衡和非局部热力学平衡的假设。它强调,LTE是一个穷人的近似,如果辐射跃迁占主导地位的恒星大气。讨论了动力学平衡方程及其求解方法。
2014-06-13 astro-ph.SR physics.atom-ph
A non-LTE study of neutral and singly-ionized iron line spectra in 1D models of the Sun and selected late-type stars
本文提出了一个具有3000多个能级的铁原子模型。作为该模型原子的一个测试和首次应用,我们用已确定的恒星参数和高质量的观测光谱确定了太阳和五颗恒星的Fe丰度。Non-LTE导致Fe I谱线的系统性总吸收耗尽,并导致与先前研究一致的正丰度校正,然而,与先前的结果相比,non-LTE效应的幅度较小。对于太阳金属丰度和轻度金属缺乏的恒星,非LTE修正不超过0.1 dex,而对于非常缺乏金属的恒星HD 84937和HD 122563,它们的变化范围分别在0.21 dex和0.35 dex之内,这取决于假设的与氢原子碰撞的效率。基于对这两颗恒星的Fe I/Fe II电离平衡的分析,我们建议在Fe的非LTE研究中采用Drawin形式,标度因子为0.1。对于Fe II线,非LTE校正的绝对值不超过0.01 dex。从54条Fe I线获得的太阳非LTE丰度为7.56 ± 0.09,从18条Fe II线获得的丰度在7.41 ± 0.11和7.56 ± 0.05之间变化,取决于gf值的来源。因此,铁谱线的gf值不够精确,无法进行高精度绝对丰度测定。Fe I线的平均丰度比HD 61421和HD 102870的Fe II线低0.1 dex,即使在相对于太阳进行微分分析时也是如此。Fe I和Fe II之间的差距指向恒星大气建模或/和有效温度测定的问题。
2011-01-24 astro-ph.SR
Detailed Opacity Calculations for Stellar Models
辐射不透明度是模拟恒星结构和演化的重要物理量。在目前的工作中,我们回顾了不透明度在解释不同类型的恒星脉动中的作用。详细的本地热力学平衡(LTE)等离子体的不透明度代码SCO-RCG的描述,以及OPAMCDF项目致力于LTE和非LTE等离子体的光谱。解释,与后者的代码,几个激光和Z箍缩实验的条件相关的天体物理应用也提出了我们正在进行的工作,如关注的内部太阳条件的说明。
2018-02-02 astro-ph.SR physics.atom-ph
The GALAH Survey: Non-LTE departure coefficients for large spectroscopic surveys
大量的恒星光谱观测正在迅速变得可用,这些可以用来以前所未有的精度确定银河系的化学组成和演化。这一努力的主要挑战之一是建立真实的恒星光谱模型,以便可靠地确定恒星丰度。目前,大型恒星巡天通常使用简化的模型,假设恒星大气近似处于局部热力学平衡(LTE)。为了测试并最终放松这一假设,我们对$13$不同元素(H、Li、C、N、O、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Mn和Ba)进行了非LTE计算,使用了最近的模型原子,这些模型原子对与中性氢的非弹性碰撞具有物理动机的描述,跨越了跨越$3000\leq T_{\mathrm{eff}}/\mathrm{K}\leq8000$、$-0.5\leq\log{g/\mathrm{cm\,s^{-2}}}\leq5.5$和$-5\leq\mathrm{[Fe/H]}\leq1$的$3756$ 1D MARCS模型大气的网格。我们提出了偏离系数的网格,这些网格已被实施到GALAH DR3分析管道中,以补充现有的铁的非LTE网格。我们还提出了一个详细的逐行再分析$50126$星从GALAH DR3。我们发现,放宽LTE可以改变丰度之间的$-0.7\,\mathrm{dex}$和$+0.2\,\mathrm{dex}$为不同的线和恒星。考虑到与LTE的偏离可以将$\mathrm{[A/Fe]}$相对于$\mathrm{[Fe/H]}$平面中的色散减少多达$0.…
2020-08-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
3D non-LTE modeling of the stellar center-to-limb variation for transmission spectroscopy studies
本研究通过三维非LTE辐射转移建模太阳 Na I D₁ 与 K I 线的中心到边缘变化,并用高分辨率观测验证,证明其比一维模型更能准确修正透射光谱中的恒星污染。
2023-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Non-local thermodynamic equilibrium stellar spectroscopy with 1D and 3D models - II. Chemical properties of the Galactic metal-poor disc and the halo
从探索性的研究和理论的期望,它是已知的,简化近似光谱分析(LTE,1D)导致恒星参数和丰度的系统偏差。这些偏差强烈依赖于表面重力,温度,特别是LTE与非LTE(NLTE)的恒星金属丰度。在这里,我们分析了[Mg/Fe]和[Fe/H]平面的326颗恒星的样本,比较LTE和NLTE的结果使用一维流体静力学模型和平均<3D>模型。我们发现,与<3D>NLTE基准相比,所有其他三种方法都显示出对较低金属丰度的越来越大的偏差,导致[Mg/Fe]对[Fe/H]的错误趋势,这对化学演化模型的解释具有深远的影响。在我们最好的<3D>NLTE模型中,晕和盘星在[Mg/Fe] - [Fe/H]平面上显示出更清晰的行为,从丰度空间的拐点到最低的金属丰度。我们的样本中有很大一部分厚盘星,这一人口延伸到至少[Fe/H] ~ -1.6 dex,进一步比以前证明的。厚盘星显示出恒定的[Mg/Fe] ~ 0.3 dex,[Mg/Fe]中具有小的固有色散,这表明快速的SN Ia通道与盘的形成无关。晕星达到更高的[Mg/Fe]比,并在低金属丰度时显示[Mg/Fe]的净趋势,并伴有[Mg/Fe]的大分散。这表明晕星的起源是多样的,从吸积的低质量系统到星系晕中的随机/不均匀化学演化。
2017-08-16 astro-ph.SR
A grid of Synthetic Spectra for Hot DA White Dwarfs and Its Application in Stellar Population Synthesis
在这项工作中,我们提出了一个网格的LTE和非LTE合成光谱的热DA白矮星(WD)。除了它的有用性的基本恒星参数的孤立WD和双星的测定,这个网格将是感兴趣的理论图书馆建设恒星研究从综合光。光谱网格覆盖了很宽的温度和重力范围,17,000 K <= T_eff <= 100,000 K和7.0 <= log(g)<= 9.5。恒星模型是为纯氢建造的,光谱覆盖了从900 A到2.5微米的波长范围。此外,我们推导出合成HST/ACS,HST/WFC 3,贝塞尔UBVRI和SDSS幅度。网格也被用来模拟简单的恒星星族的综合光谱能量分布和我们的建模表明,DA可能是可检测的紫外波段的人口年龄超过8 Gyr。
2017-07-13 astro-ph.SR
Testing common classical LTE and NLTE model atmosphere and line-formation codes for quantitative spectroscopy of early-type stars
一般认为,光谱类型为A及之后的冷/微暖恒星的大气可以用LTE模型来描述,而O型恒星则需要详细的NLTE效应。本文比较了ATLAS 9/SYNTHE和TLUSTY/SYNSPEC计算的模式大气结构、光谱能量分布和合成光谱,以及LTE大气和NLTE谱线形成与TLUSTIL/SURFACE相结合的混合方法的结果。他们的能力,重现有效温度在15000和35000 K之间的观测进行了验证。确定了不同方法的优缺点。建议如何改进模型,以获得公正的恒星参数和化学丰度在未来的应用,特别强调盖亚科学。
2011-11-06 astro-ph.SR
Non-equilibrium Equation of State in stellar atmospheres
在恒星色球层中,辐射能量传输仅由最强的谱线控制。对于这些线,局部热力学平衡(LTE)的近似是已知的是非常不准确的,并且通常不能假设平衡状态。为了计算这些条件下的辐射能量输运,粒子数演化方程必须显式求解,包括所有与时间相关的项。我们发展了一种数值方法,以时间隐式的方式求解原子级布居的演化方程,保持所有的时间依赖项为一阶。我们表明,人口的时间依赖性的线性近似可以处理非常大的时间步长,而不会失去精度。我们重现的基准解决方案,从早期的,完善的工程方面的非LTE动力学平衡解决方案和典型的电离/复合时间尺度在太阳色球层。
2021-04-28 astro-ph.SR
Red Supergiant Stars as Cosmic Abundance Probes: II. NLTE Effects in J-band Silicon Lines
单个红超巨星的中分辨率J波段光谱是研究恒星形成星系中年轻恒星星族化学组成的一个很有前途的工具。作为最近铁和钛工作的延续,详细的非LTE计算研究了NLTE对红超巨星J带谱中硅线形成的影响。发现实质性的影响,导致显着更强的中性硅在非LTE的吸收线。因此,在非LTE中确定的硅丰度显著小于LTE中,其中对于3400 K至4400 K之间的有效温度,非LTE丰度校正在-0.4dex至-0.1dex之间平滑变化。在低金属含量时,影响最大。讨论了非LTE效应背后的物理原因以及对河外J波段丰度研究的影响。
2012-12-11 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
Non-LTE Sodium Abundance in Galactic Thick- and Thin-Disk Red Giants
我们评估非本地的热力学平衡(非LTE)线形成中性钠在模型大气中的79红巨星使用模型原子,采用了最好的原子数据。用Na I 6154、6161 <$A测定了38颗薄盘星(其中15颗为Bal Ⅱ星)、15颗厚盘星、13颗武仙座流星和13颗既不是薄盘也不是厚盘的过渡星的Na的非LTE丰度。Na I 6154、6161的非LTE丰度修正量为-0.06至-0.24 dex,取决于恒星参数。我们发现厚盘和薄盘的[Na/Fe]丰度没有差别,得到的丰度接近太阳的丰度。我们证实了BaII星中[Na/Fe]的微弱过剩。武仙座流的恒星显示[Na/Fe]丰度接近太阳系。所得结果可用于约束Na的核合成模型。
2014-06-16 astro-ph.SR
PoWR grids of non-LTE model atmospheres for OB-type stars of various metallicities
对不同金属丰度环境下大质量恒星的研究是当前恒星研究的一个中心课题。大质量恒星的光谱分析需要足够的模型大气。这种模型的计算是困难和耗时的。因此,如果能够参考现有的模型网格,谱分析将大大方便。在这里,我们提供了网格的OB型恒星的模型大气中的金属丰度对应的小和大麦云云,以及太阳的金属丰度。总的来说,网格包括785个单独的模型。这些模型是使用最先进的波茨坦沃尔夫-拉叶(PoWR)模型大气代码计算的。利用恒星演化轨迹建立网格参数域。对于所有这些模型,我们提供了归一化和通量校准的光谱,光谱能量分布,反馈参数,如电离光子,Zanstra温度和光度大小。大气结构(密度和温度分层)也是可用的。所有这些数据都可以通过PoWR网站公开获取。
2018-11-15 astro-ph.SR
3D non-LTE line formation of neutral carbon in the Sun
晚型恒星的碳丰度在各种天体物理学背景下都很重要。然而,主要丰度诊断之一的C i线对偏离局部热力学平衡(LTE)敏感。我们提出了一个模型原子的非LTE分析的C i线,使用一个新的,物理动机的配方中性氢的冲击激发率。我们分析了太阳光谱中的C i线,采用三维(3D)流体动力学模型太阳大气和3D非LTE辐射转移。我们发现负非LTE丰富的修正C i线在太阳光球,按照以前的研究,达到约0.1德克斯在磁盘集成通量。我们还提出了第一个完全一致的三维非LTE太阳能碳丰度测定:我们推断log $ε_{\text{C}}$ = $8.44\pm0.02$,与当前的标准值非常一致。我们的模型再现了所观察到的太阳中心到肢体的各种C i线的变化,没有任何调整的中性氢的碰撞激发率,这表明所提出的配方可能是一个长期存在的问题,如何可靠地建模非弹性碰撞中性氢在晚型恒星大气中的解决方案。
2019-03-21 astro-ph.SR
SunnyNet: A neural network approach to 3D non-LTE radiative transfer
上下文从恒星大气的三维模拟计算光谱时,允许偏离当地的热力学平衡(非LTE)是计算非常密集。目标。我们开发了一种基于机器学习的方法来加速光学厚恒星大气中的3D非LTE辐射转移计算。方法.利用太阳大气的各种3D模拟,我们训练了一个卷积神经网络SunnyNet,以学习从LTE到非LTE原子群的转换。使用现有3D代码计算的非LTE群体被视为真实值。然后,该网络用于预测其他3D模拟的非LTE种群,并从其预测的非LTE种群计算合成光谱。我们使用一个六能级模型氢原子和H $α$谱作为测试用例。结果SunnyNet给出了合理的预测,非LTE人口与戏剧性的加速约10 $^5$倍时,运行在一个单一的GPU和现有的代码相比。当使用同一模拟的不同快照进行训练和测试时,SunnyNet的预测在大多数点的真实值的20-40%范围内,这导致H $α$光谱的平均差异只有几个百分点。预测的H $α$强度图与现有的代码非常吻合。最重要的是,它们在色球纤维的形态中显示出3D辐射转移的迹象。当训练和测试使用不同的模拟系列时,结果并不可靠。SunnyNet是开源和公开的。
2021-12-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Assessing the performance of LTE and NLTE synthetic stellar spectra in a machine learning framework
在当前的恒星光谱巡天时代,合成光谱库是推导恒星参数和化学丰度的基础。在本文中,我们比较了使用五种流行的合成光谱网格(INTRIGOSS,FERRE,AMBRE,PHOENIX和MPIA/1DNLTE)与我们的卷积神经网络(CNN,$\texttt{StarNet}$)确定的恒星参数。恒星的参数被确定为六个物理特性(有效温度,表面重力,金属,[ $α$ /Fe],径向速度和旋转速度)给定的光谱分辨率,信噪比,和波长范围的光学火焰紫外光谱从盖亚-ESO调查。CNN建模和认识的不确定性都通过训练网络的集合来合并。$\texttt{StarNet}$训练也适用于通过增加真实的观测特征(即分辨率匹配、波长采样、高斯噪声、零通量值、旋转和径向速度、连续体去除和掩蔽大地区域)来减轻合成网格和观测光谱之间的差异。利用FGK型矮星和巨星的FLAMES-UVES光谱作为测试集,我们对$\texttt{StarNet}$的星标预测的准确性和精度进行了量化。当$\texttt{StarNet}$在MPIA/1DNLTE合成网格上训练时,我们在很宽的参数范围内发现了优异的结果,并且当在1DLTE网格上训练时,在较小的参数范围内得到了可接受的结果。这些测试还表明,我们的CNN管道是高度适应多个模拟网格。
2020-09-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
A coordinated X-ray and Optical Campaign of the Nearest Massive Eclipsing Binary, $δ$ Orionis Aa: IV. A multiwavelength, non-LTE spectroscopic analysis
由大质量恒星组成的恒星系统使人们能够非常详细地探索其组成部分的性质。我们进行了多波长,非LTE分析的三个组成部分的大规模多重系统$δ$ Ori A,专注于基本的恒星属性,恒星风,和系统的X射线特性。主星的与距离无关的参数被证明是其光谱类型(O9.5 II)的特征,但使用${\rm \it Hipparcos}$视差产生了令人惊讶的低质量值,半径和光度。只有当$δ$猎户座位于$σ$ -猎户座星系团附近,距离大约是${\rm \it Hipparcos}$距离的两倍时,才能得到一致的数值。主要的和第三的频谱占主导地位,留下次要的只有边缘检测。我们估计V波段的震级差异之间的主要和次要的是$ΔV \approx 2.\!\!^{\rm m}8$。推断的参数表明,第二颗是早期B型矮星($\approx$ B1 V),而第三颗是早期B型次巨星($\approx$ B 0 IV)。我们发现快速湍流速度($\sim 200$公里${\rm s}^{-1}$)和风的不均匀性,部分光学厚,在主要的风的证据。大部分的X射线发射可能来自主星的恒星风($\log L_{\text{X}} / L_{\text{Bol}} \approx -6.85$),在靠近恒星表面的$R_0 \sim 1.1\,R_*$开始。占成团,质量损失率的主要被发现是$\log \dot{M} \approx -6.4\,[M_\…
2015-03-11 astro-ph.SR
Revisiting the statistical equilibrium of H$^-$ in stellar atmospheres
本文利用含 H、H$_2$、H$^-$ 的解析模型、现代原子数据和一维 LTE 大气网格,重新检验 H$^-$ 的 LTE 假设,发现高温或低重力恒星中存在约 1–2% 的直接非 LTE 效应。
2024-07-31 astro-ph.SR
A distinct halo population revealed from 3D non-LTE magnesium abundances
本文通过三维非局部热动平衡计算修正 FG 型矮星的镁丰度,并在贫 α 晕中发现 [Mg/Fe] 的两个子族群,揭示一维 LTE 近似对镁丰度测量精度的限制。
2024-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray emission from hydrodynamical simulations in non-LTE wind models
炽热的恒星是X射线的发射源,它的辐射源来自恒星风。虽然流体动力学模拟,能够预测这种X射线发射是可用的,包括X射线在静止风模型通常是基于简化的近似。为了改善这一点,我们使用的结果与时间相关的流体动力学模拟的线驱动的风不稳定性(种子的基础扰动)推导出解析近似的X射线发射的恒星风。我们在我们的非LTE风模型中使用这种近似,并发现改进的X射线包含导致模型电离分数和来自servations之间更好的协议。此外,L_x-L关系的斜率与观测值吻合较好,但X射线光度被低估了三倍。我们提出了一个可能的解决方案,这种差异。
2009-10-19 astro-ph.SR
Non-LTE line formation for Fe I and Fe II in the atmospheres of A-F type stars
中性和单离子化铁的非局部热力学平衡(非LTE)线的形成被认为是通过一系列的光谱类型时,有效温度从6500 K到8500 K变化,重力从log g = 4下降到log g = 3,和金属丰度是太阳的。非LTE计算是用我们早期论文中处理的铁的综合模型原子进行的(Mashonkina等人,2011,A&A,528,A87)。偏离LTE导致Fe I线中的系统性耗尽总吸收和正丰度校正,与Rentzsch-Holm(1996,A&A,312,966)研究定性一致。然而,我们预测的非LTE效应的幅度是显着小于以前的结果相比,由于使用的是相当完整的模型原子的Fe I。矮模型的非LTE丰度修正不超过0.1 dex,巨模型不超过0.20 dex。非LTE导致Fe II线的加强,然而,这种影响很小,因此在所考虑的整个恒星参数范围内,丰度校正在-0.01到-0.03 dex的水平。由于Fe I和Fe II可见谱线的gf值的不确定性,无法得出关于在太阳和南河三大气中是否满足Fe I/Fe II电离平衡的确切结论。
2011-04-22 astro-ph.SR
A Grid of Synthetic Spectra for Subdwarfs: Non-LTE line-blanketed atmosphere models
本文提出了一个新的热亚矮星和中冷亚矮星详细大气模型光谱网格。高分辨率光谱和合成光度学计算范围从1000毫瓦到10,000毫瓦使用非LTE完全线覆盖的大气结构。我们的网格覆盖了10,000 <Teff [K]<65,000范围内的八个温度,范围为4.5<logg [cgs]<6.5的三个表面重力,两个氦丰度匹配两个极端的富氦和贫氦情景,以及关于太阳([Fe/H] = 0)和星系晕([Fe/H] = -1.5和[α/Fe] = +0.4)的两个限制金属丰度边界。除了它的应用程序中的基本参数的确定亚矮星在隔离和双星,由此产生的数据库也感兴趣的人口合成程序在各种各样的恒星系统。
2021-10-05 astro-ph.SR