A new hot line list is calculated for $^{12}$CH$_4$ in its ground electronic state. This line list, called 10to10, contains 9.8 billion transitions and should be complete for temperatures up to 1500 K. It covers the wavelengths longer than 1 $μ$m and includes all transitions to upper states with energies below $hc \cdot 18\,000$ cm$^{-1}$ and rotational excitation up to $J=39$. The line list is computed using the eigenvalues and eigenfunctions of CH$_4$ obtained by variational solution of the Schrödinger equation for the rotation-vibration motion of nuclei employing program TROVE. An ab initio dipole moment surface and a new 'spectroscopic' potential energy surface are used. Detailed comparisons with other available sources of methane transitions including HITRAN, experimental compilations and other theoretical line lists show that these sources lack transitions both higher temperatures and near infrared wavelengths. This line list is suitable for modelling atmospheres of cool stars and exoplanets. It is available from the CDS database as well as at www.exomol.com.
ExoMol molecular line lists XXXV: a rotation-vibration line list for hot ammonia
提供了$^{14}$ NH $_3$的新热线列表。CoYuTe的线列表是使用精确的、经验精炼的势能面和先前报道的氨的CCSD(T)/aug-cc-pVQZ从头计算偶极矩面构建的。该线路列表是氨线路列表BYTe的改进[Yurchenko等人,Mon.没有R.宇航员协会,413,1828(2011)]。CoYuTe谱线列表涵盖了高达20000 cm $^{-1}$的波数,即在高达1500 K的温度下,波长超过0.5 $μ$ m。与文献中高温实验数据的比较表明,对于6000 cm $^{-1}$以下的波数,两者有很好的一致性。CoYuTe谱线列表包含169亿次转换,可从ExoMol网站(www.example.com)和CDS数据库获得。
ExoMol molecular line lists - XIV: The rotation-vibration spectrum of hot SO$_2$
众所周知,二氧化硫存在于行星和卫星的大气层中,其存在通常与火山活动有关,并存在于年轻和演化恒星的星周包层以及星际介质中。这项工作提出了一个13亿的$^{32}$ S $^{16}$ O $_2$振动旋转跃迁的线列表计算使用一个简单的调整势能面和从头计算偶极矩表面。该表给出了温度低于2000 K时高达8000 cm $^{-1}$(波长大于1.25 $μ$ m)的完整覆盖范围。在300和500 ℃下记录红外吸收截面,用于验证所得ExoAmes线列表。行列表以电子形式提供,作为本条的补充数据,也可在www.exomol.com上查阅。
ExoMol line lists -- XL. Ro-vibrational molecular line list for the hydronium ion (H$_3$O$^+$)
计算水合氢(H $_3$ $^{16}$ O $^+$)的新的线列表。该谱线是基于一个新的从头计算偶极矩曲面(CCSD(T)/aug-cc-pVQZ)和一个新的经验势能面(PES)。H $_3$ O $^+$的经验PES是通过对从文献中收集的实验确定的振转能量进行全局拟合来精炼从头算表面而获得的,所述文献包括地面、$ν_1^{\pm}$、$ν_2^{\pm}$、$2ν_2^{\pm}$、$ν_3^{\pm}$和$ν_4^{\pm}$振动态。该线路表涵盖了高达10 000 cm $^{-1}$(波长$>1 μ$ m)的波数范围,并应在高达$T=1500$ K的温度下完成。这是H $_3$ O $^+$的第一个全面的线列表,具有广泛的波数覆盖范围和准确的过渡概率。讨论了太阳系巨行星和系外行星光谱中水合氢离子探测的前景。eXeL细胞系列表可从ExoMol和CDS数据库公开获得。
ExoMol molecular line lists - XXVII: spectra of C2H4
提供了乙烯的新行列表,$^{12}$ C $_2$ $^1$ H $_4$。线列表是基于高水平从头算势能和偶极矩表面。势能面通过与实验能量拟合而得到修正。线列表覆盖了高达7000 cm $^{-1}$(1.43 $μ$ m)的范围,包括所有振转跃迁(500亿)和低于5000 cm $^{-1}$的较低状态,因此应适用于高达700 K的温度。提出了一种从振动带强度计算分子不透明度的方法,并用于提供较短波长和较高温度下乙烯的温度依赖性截面。当结合现实的能带分布(如建议的三带模型),振动强度技术提供了一个便宜的,但相当准确的替代完整的振转计算在高温下,应该是可靠的代表分子的不透明度。C $_2$ H $_4$行列表(称为MaYTY)以电子形式从CDS中提供。
ExoMol molecular line lists -- XXXVII: spectra of acetylene
作为ExoMol项目的一部分,计算了乙炔的主要同位素$^{12}$ C $_2$ H $_2$的基态电子态的一个新的振转谱线列表。aCeTY谱线列表涵盖了10,000 cm $^{-1}$($ λ>1$ $μ$ m)以下的跃迁波数,并分别考虑了12,000 cm $^{-1}$和22,000 cm $^{-1}$以下的较低和较高能级。计算进行到振动角动量的最大值,$K_{\rm max}=L_{\rm max}$ = 16,和最大旋转角动量,$J$ = 99。较高的$J$值不在规定的波数窗口内。aCeTY的线表被认为是完整的,直到2200 K,使其适合用于表征高温系外行星或冷恒星大气。爱因斯坦A系数可直接用于计算特定温度下的强度,可针对500万(5,160,803)个能级之间的43亿(4,347,381,911)次跃迁进行计算。我们对$^{12}$ C $_2$ H $_2$的其他可用数据进行了比较,并证明这是可用的最完整的行列表。在线CDS和ExoMol数据库中提供了电子形式的行列表。
ExoMol line lists XXV: A hot line list for silicon sulphide, SiS
在富含碳的恒星IRC+10216 CW Leo的星周介质中,长期以来一直观察到SiS。本文计算了12种硫化硅同位素的转动振动谱线和配分函数($^{28}$ Si $^{32}$ S,$^{28}$ Si $^{34}$ S,$^{29}$ Si $^{32}$ S,$^{28}$ Si $^{33}$ S,$^{30}$ Si $^{32}$ S,$^{29}$ Si $^{34}$ S,$^{30}$ Si $^{34}$ S,$^{28}$ Si $^{36}$ S,$^{29}$ Si $^{33}$ S,$^{29}$ Si $^{36}$ S,$^{30}$ Si $^{36}$ S)处于其基态(X $^1Σ^+$)电子态。计算采用现有的光谱精确的势能曲线(PEC)来自实验测量和新计算的从头计算偶极矩曲线(DMC)。$^{28}$ Si $^{32}$ S行列表包括10104个状态和91715个转换。这些行列表可从ExoMol网站www.exomol.com和CDS数据库获得。
目前正在报告系外行星大气中存在一氧化铝的迹象。使用高分辨率光谱学的研究应该允许强有力的检测,但需要高精度的实验室数据。对$^{27}$ Al $^{16}$ O的可用光谱数据进行了\textsc{marvel}(测量的活性旋转-振动能级)分析:使用22,473个经验证的跃迁来确定6,485个不同的能级。这些经验能级用于提供$^{27}$ Al $^{16}$ O的ExoMol ATP谱线列表的改进的光谱学上精确的版本;同时,同位素取代的物质$^{27}$ Al $^{16}$ O、$^{27}$ Al $^{17}$ O和$^{27}$ Al $^{18}$ O的谱线列表的精确性通过与用于$^{27}$ Al $^{16}$ O的校正一致地校正能级而改进。这些行列表可从ExoMol数据库http://www.exomol.com获得。