IrOnIc: How to Consider Hundreds of Millions of Iron-Group Lines in NLTE Model-Atmosphere Calculations
铁族元素具有非常高的原子能级数和压倒性数量的谱线。没有NLTE模式大气代码可以处理这些在一个经典的方式。在过去十年中,制定了一种统计方法,将级别和线的数量减少到可管理的数量。铁不透明度和界面(IrOnIc)计算采样截面和模型原子文件,作为模型大气计算的输入。IrOnIc目前被转换成并行代码,以将计算时间减少到合理的值。公众将可利用该网站作为德国天体物理虚拟观测站的一项服务。
2011-11-24 astro-ph.SR
A NLTE line formation for neutral and singly-ionised calcium in model atmospheres of B-F stars
我们给出了B-F星中Ca I和Ca II的非局域热力学平衡(NLTE)线形成计算。NLTE丰度修正的符号和大小取决于线和恒星参数。我们确定了9颗恒星的钙丰度与可靠的恒星参数。对于所有的恒星,这两个物种的线可以测量,NLTE丰度被发现是一致的误差范围内。我们从可见光和近红外(IR,8912-27,9890 A)光谱范围内的Ca II线获得一致的NLTE丰度,与LTE相反,其中两组线之间的差异范围为-0.5 dex至0.6 dex。我们的NLTE方法再现了在经典平行面和LTE模型大气中观测到的晚期B型星HD 160762的Ca II 8912-27,9890 A线。在7000 K < Teff < 13000 K,3.2 < log g < 5.0,-0.5 < [Fe/H] < 0.5,Vt = 2.0 km/s的模型大气网格中计算了Ca I和Ca II谱线的NLTE丰度校正。我们的NLTE结果可以应用于钙NLTE丰度测定从盖亚光谱,鉴于准确的连续归一化和适当的处理氢Paschen线提供。的NLTE方法可以是有用的,以改善钙的丰度不足,在上午星,并提供准确的观测约束扩散模型。
2018-03-29 astro-ph.SR
NLTE water lines in Betelgeuse-like atmospheres
在过去的十年里,红超巨星大气中水线的解释一直备受争议。引入所谓的MOLspheres来解释近红外“额外”吸收一直存在争议。我们建议在考虑任何光球层外贡献之前,应考虑非LTE效应。在简要介绍了辐射转移的处理方法以及经典处理方法在大尺度系统(如分子)中的不足之后,我们提出了一种新的基于预条件Krylov子空间方法的计算程序。初步结果表明,NLTE效应导致更深的水带,以及额外的冷却。
2013-04-15 astro-ph.SR
A NLTE model atmosphere analysis of the pulsating sdO star SDSS J1600+0748
我们开始了一个程序,以构建几个网格的合适的模型大气和合成光谱计算的热亚矮星O,比较的目的,在LTE,NLTE,有和没有金属。目前,我们使用网格对SDSS J160043.6+074802.9(简称J1600+0748)的光谱进行拟合,这是一颗独特的脉动sdO恒星。目前,我们的最佳拟合是通过NLTE模型大气获得的,包括太阳丰度中的碳、氮和氧,这导致SDSS J1600+0748的以下参数:Teff = 69 060 +/- 2080 K,log g = 6.00 +/- 0.09和log N(He)/N(H)= -0.61 +/- 0.06。然而,需要改进,特别是在装配可用的He II线方面。希望Fe的加入将有助于纠正这种情况。
2010-02-24 astro-ph.SR
Effect of NLTE model atmospheres on photometric amplitudes and phases of early B-type pulsating stars
本文研究了早期B型主序星测光观测量(振幅比和相位差)理论值不准确的所有可能来源。在这里,我们讨论的影响,来自恒星大气模型和恒星脉动的线性非绝热理论的参数。特别是,我们第一次评估从LTE近似的偏离的效果。大气输入来自线覆盖、LTE和NLTE平面平行、流体静力学模型。为了计算NLTE模式的临边暗化系数,我们使用最小二乘法考虑通量守恒的准确性。我们提出了NLTE大气,化学成分和不透明度对早期B型超新星测光观测值理论值的影响。为此,我们计算表的通带通量,通量导数超过有效的温度和重力,以及非线性的边缘暗化系数在12个最常用的通带,即在Strömgern系统,$uvby$,和在约翰逊-Glass系统,$UBVRIJHK$。我们在Wrocketaw HELAS网页http://helas.astro.uni.wroc.pl上公开这些表。
2010-09-02 astro-ph.SR
Oxygen spectral line synthesis: 3D non-LTE with CO5BOLD hydrodynamical model atmospheres
在这项工作中,我们目前的项目,旨在结合非LTE(NLTE)的谱线合成的一些关键的化学物种的三维流体动力学恒星大气的方法提出的第一个结果。我们进行了一个完整的3D-NLTE光谱合成的氧IR 777 nm三重态,使用我们的NLTE 3D包的修改和改进的版本来计算偏离系数的CO 5 BOLD三维流体动力学太阳模型大气中的氧原子水平。随后使用Linfor 3D代码进行谱线合成。与以前的研究一致,我们发现,在NLTE条件下,由于线形成区域中的线源功能减弱,氧三重态的线产生更深的核心。这意味着太阳氧IR 777 nm线在NLTE中应该更强,导致负3D NLTE-LTE丰度校正。这一结果将支持先前关于太阳氧丰度相对较低的说法。最后,我们概述了几个进一步的步骤,需要采取,以提高我们目前的3D-NLTE计算的物理现实主义和数值精度。
2013-03-08 astro-ph.SR
A NLTE line formation for neutral and singly-ionised titanium in model atmospheres of the reference A-K stars
我们构建了一个全面的模型原子TiI-II使用超过3600测量和预测能级的TiI和1800能级的TiII,和量子力学光电离截面。通过从A到K的广泛光谱类型,包括[Fe/H]低至-2.6 dex的贫金属恒星,处理了两种钛离子的非局域热平衡(NLTE)线形成。NLTE导致系统耗尽的总吸收的TiI线和积极的丰度修正。NLTE丰度修正的幅度是较小的冷(FGK型)大气的现有文献数据相比。NLTE导致加强的TIII线和负NLTE丰度修正。我们首次在6500 K < Teff < 13000 K范围内对TiI-II进行了NLTE计算。与LTE的偏差朝着更高的有效温度增长。对于四颗A型星,我们从TiI和TiII线推导出NLTE和LTE丰度。在LTE的丰度差异高达0.22德克斯之间得到的TiI和TiII,它消失在NLTE。对于其他四颗A-B星,只观测到TiII线,NLTE导致与LTE相比更小的线到线散射。通过对17颗冷星的TiI和TiII谱线的分析,在宽的金属丰度范围内(-2.6 < [Fe/H] 4.1)< 0.0. Consistent NLTE abundances from lines of TiI and TiII were obtained applying classical Drawinian rates for the stars with log g >,并忽略与HI的非弹性…
2016-05-17 astro-ph.SR
NLTE line formation for Mg\ione\ and Mg\ii\ in atmospheres of B-A-F-G-K stars
在太阳和17颗恒星的经典1D-LTE模型大气中,考虑了Mg I和Mg II线的非局域热力学平衡(NLTE)线形成,这些恒星具有可靠的大气参数和广泛的光谱类型:3900 $\le$ \Teff \ $\le$ 17500~K,1.1 $\le$ log $g$ $\le$ 4.7和$-$ 2.6 $\le$ [Fe/H] $\le$ +0.4。我们发现,对于每一个明星,NLTE导致较小的线到线的散射。对于10颗恒星,NLTE导致Mg I和Mg II的丰度一致,而LTE丰度的差异在$-0.21$和+0.23~dex之间变化。我们得到了两颗贫金属恒星HD 140283和HD 84937中Mg I和Mg II丰度的差异。这些丰度差异的起源尚不清楚。我们的标准NLTE模型预测,在\Teff \ $\le$ 7000 K的大气中,Mg I的发射线位于7.736、11.789、12.224和12.321 $μ$ m。我们很好地再现了南河三中的Mg I 12.2和12.3PDMATHABMR m发射线。然而,对于太阳和3颗K巨星,预测的Mg I发射线与观测相比太弱。对于$\le$ \Teff \ $\leq$ 17500 K的恒星,即使在LTE假设下,我们也推荐使用Mg II 3848、3850、4384、4390、4427和4433 Å线来测定Mg丰度,因为它们的NLTE效应很小。Mg I 41…
2018-09-19 astro-ph.SR
NLTE spectral analysis of the intermediate helium-rich subdwarf B star CPD-20°1123
次矮星B(sdB)是核心燃烧氦的恒星,有分层的大气层。它们的大气主要由氢(H)组成,而氦(He)和金属丰度则由重力沉降和辐射悬浮的相互作用形成。然而,其中一小部分显示出由He I吸收线主导的光谱。在这些组之间的He-缺乏和极端的He-丰富的sdBs,一些被发现有中间表面他的丰度。这些对象被认为是年轻的“正常”(氦缺乏)sdBs的大气动力分层仍在进行中。本文利用非局域热力学平衡(NLTE)恒星大气模型,分析了CPD-20°1123的光谱。它的氦氢数比为$\mathrm{He/H} = 0.13 \pm 0.05$,有效温度为$T_\mathrm{eff} = 25\,500 \pm 1\,000$,表面重力为$\log\,(g\,/\,\mathrm{cm}/\mathrm{s}^2) = 5.3 \pm 0.3$,这使得恒星接近高温边缘,直到使用LTE模型大气才是合理的。这项工作陈述了Tübingen NLTE模型大气包在此温度范围内的测试。我们提出的第一个应用程序的修订,详细的模型原子的低电离阶段的轻金属可用于此大气代码。
2020-06-08 astro-ph.SR
Constraints on model atmospheres from complex asteroseismology of the βCephei stars
使用的方法称为复杂的asteroseismology,我们得到的模型大气,特别是NLTE效应的约束。我们同时拟合了造父β星θOph,νEri,γPeg和12 Lac的脉动频率和相应的非绝热复参数f值。测试了LTE Kurucz模型和BSTAR 2006 NLTE模型。
2012-05-16 astro-ph.SR
Influence of NLTE effects in Fe I lines on inverted atmosphere II. 6301 A and 6302 A lines formed in 3DNLTE
本文构成了我们研究的第二部分,即忽略Fe I 6301.5 A和6302.5 A谱线形成的NLTE条件如何影响LTE中反演它们的轮廓所获得的大气。NLTE效应的主要原因是由于太阳中的紫外光子使Fe I原子过度电离而导致的线不透明度赤字。在第一篇论文中,假设上述光球线是在1DNLTE中形成的,忽略了水平辐射传输(RT)的影响。在本文中,铁线计算在3DNLTE。我们研究了水平RT对反演大气的影响,以及它如何增强或减少由于忽略1DNLTE效应而引起的误差。在LTE、1DNLTE和3DNLTE中计算铁线。它们都使用LTE反转码进行反转。从LTE剖面反演的大气被作为参考模式。将1DNLTE和3DNLTE剖面反演的试验大气与之进行了比较,分析了模式间的差异,并将其归因于NLTE和3D效应。在温度水平梯度很强的地区,水平RT的影响是明显的。在某些区域,3D效应增强1DNLTE效应,而在某些区域,它们减弱。由于忽略三维效应而引起的误差在温度方面小于5%,而在速度和磁场强度方面的误差大多小于20%。这些错误被发现生存空间和光谱退化。水平RT的忽略被发现在推导的大气中引入误差。误差有多大取决于局部水平温度梯度有多强。与1DNLTE效应相比,3D效应更局限于大气中的特定区域,总体上不那么占主导地位。
2021-01-02 astro-ph.SR
Neon and CNO Abundances for Extreme Helium Stars -- A Non-LTE Analysis
利用NLTE模型大气的光谱数据,对BD+10 2179、BD-9 4395和LS IV+6 002三颗极端氦星(EHes)进行了非LTE(NLTE)丰度分析。NLTE TLUSTY模型大气是用NLTE中处理的H、He、C、N、O和Ne计算的。模型大气参数的选择,从考虑到适合观察到的He I线的配置文件和电离平衡的C和N离子。然后使用SYNSPEC程序确定Ne以及H、He、C、N和O的NLTE丰度。LTE氖丰度从Ne I线的EHes:LSE 78,V1920 Cyg,HD 124448,和PV Tel,来自于已公布的模型和估计的NLTE校正应用,以获得NLTE氖丰度。我们表明,这些关键元素,包括Ne,推导出的丰度与冷合并产生的EHe的半定量预测(即,没有核合成过程中合并)的一个He白矮星与一个C-O白矮星。
2010-11-23 astro-ph.SR
Analysis of stellar spectra with 3D and NLTE models
恒星大气中的辐射输运模型是现代天体物理学的核心。我们对恒星、恒星星族和星系的了解,只能和理论模型一样好,而理论模型是用来解释它们观测到的光谱、光度星等和光谱能量分布的。我描述了最近的进展,在该领域的恒星大气建模晚型恒星。辐射传输的各个方面与一维流体静力学,LTE,NLTE,和三维辐射流体动力学模型进行了简要回顾。
2014-03-12 astro-ph.SR
NLTE effects on Fe I/II in the atmospheres of FGK stars and application to abundance analysis of their spectra
我们描述的第一个结果,从我们的项目,旨在大规模计算的NLTE丰度校正重要的天体物理原子和离子。在本文中,重点是铁,这是一个代理的恒星金属丰度,通常用于获得有效的温度和重力。我们提出了一个小网格的NLTE丰度修正Fe I线,并讨论如何NLTE效应影响测定的有效温度,表面重力和金属丰度晚型恒星。
2011-09-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Toward the analysis of waves in the solar atmosphere based on NLTE spectral synthesis from 3D MHD simulations
通过对2002- 2003年南半球夏季利用两高度磁光滤波器(MOTH)观测到的KI 7699 A和Na I 5890 A谱线的多普勒分析,发现在磁区存在向上的行波。我们的分析表明,这些波的色散关系强烈依赖于波是否被检测到在低β或高β制度。此外,所观察到的色散关系并没有显示出预期的降低声截止频率的场引导慢磁波。相反,我们检测到的声学截止频率以下的旅行时间的增加,并在同一时间的旅行时间以上it. To研究的形成高度的谱线采用MOTH更详细,我们目前正在采用三维MHD模拟进行CO 5 BOLD的过程中进行NLTE频谱合成。
2010-01-28 astro-ph.SR
<3D> NLTE line formation in the atmospheres of red supergiants
红超巨星在J波段具有巨大的亮度,是宇宙化学成分的理想探测器。因此,至关重要的是要有现实的模型,辐射转移在其大气中,这将允许确定丰度精确到0.15德克斯,精度达到未来的望远镜设施在星系的距离为几十兆秒差距。在这里,我们研究了非局部热力学平衡(NLTE)的铁,钛,硅线,这主导的J带谱的红超巨星的形成的影响。结果表明,NLTE的辐射转移模型,使准确的推导金属丰度和有效温度在J波段。我们还讨论了RSG光谱合成在不同的光谱窗口,包括严重TiO覆盖的光学区域,和大气结构的后果。然后,我们触及的挑战,NLTE集成与新一代的三维流体动力学RSG模型,并提出了第一次计算NLTE光谱的平均3D模型的参宿四。
2013-03-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Systematic NLTE study of the -2.6 < [Fe/H] < 0.2 F and G dwarfs in the solar neighbourhood. I. Stellar atmosphere parameters
给出了51个均匀分布在-2.60 < [Fe/H] < +0.20金属丰度范围内的FG矮星的大气参数,这些参数适合于银河系化学演化研究。铁,Fe I和Fe II,线被用来获得一组均匀的有效温度,表面重力,铁丰度,和微湍流速度。我们使用高分辨率(R>60000)的Shane/Hamilton和CFHT/ESPaDOnS观测光谱和非局域热力学平衡(NLTE)线形成的Fe I和Fe II在经典的一维模型大气。用20颗基准星测试了光谱方法,对这些基准星有多次红外通量法(IRFM)Teff测量,它们的依巴谷视差误差<10%。我们发现,当把S_H = 0.5的比例因子应用于Fe+H非弹性碰撞的Drawinian速率时,Fe I和Fe II谱线的NLTE丰度在0.06 dex以内是一致的。通过比较每个程序星在log g-Teff平面中的位置与Yi等人(2004年)网格中的理论演化轨迹,检查了每个程序星获得的大气参数。我们的最终有效温度位于Alonso等人(1996)和Casagrande等人(2011)的T_IRFM标度之间,平均差值分别为+46 K和-51 K。与LTE相比,NLTE导致更高的表面重力。对于[Fe/H] >-0.75或Teff < 5750 K或log g > 4.20的恒星,log g的位移小于0.1 dex。NLTE分析对于VMP关闭和次巨星是至关重要的,对于这些恒星,NL…
2015-06-04 astro-ph.SR
Spectropolarimetric NLTE inversion code SNAPI
反演代码是将模型大气与观测到的斯托克斯光谱拟合的计算机程序,从而反演相关的大气参数。太阳色球层谱线是由散射形成的,人们对色球层的兴趣日益增加,这就要求开发、测试和比较新的非局部热平衡(NLTE)反演代码。我们提出了一个新的NLTE反演代码,是基于响应函数的分析计算。我们将代码命名为SNAPI,这是光谱偏振NLTE分析动力反演的缩写。SNAPI反演完整的斯托克斯光谱,以获得温度、速度和磁场矢量的深度相关分层。它基于所谓的节点方法,其中大气参数在大气中的几个固定点自由变化,并假设其表现为之间的样条。我们描述了一般的反演方法和我们在实现中所做的具体选择。我们测试的性能上的一个学术问题和两个有趣的NLTE的例子,Ca\,II\,8542和Na\,I\,D谱线。该代码被发现具有良好的收敛性能,并优于基于有限差分的代码在这个特定的实现至少三个因素。我们反演合成观测的Na线从一个模拟的太阳大气的一小部分,并得出结论,Na线可靠地检索磁场和速度的范围$-3<\log τ< -0.5$。
2018-06-21 astro-ph.SR
NLTE abundances of C, O, Ca, Ti, and Fe in the reference BAF-type stars
我们提出了准确的丰度测定方法的基础上的非局部热力学平衡(NLTE)线形成的碳,氧,钙,钛,铁在大气中的BAF型恒星。对于C Ⅰ-Ⅱ、O Ⅰ、Ca Ⅰ-Ⅱ和Ti Ⅰ-Ⅱ,我们在以前的论文中描述了它们的综合模型原子。本文首次采用了一个比较完整的Fe Ⅰ-Ⅱ模型原子。我们确定的NLTE丰度的9个BAF型恒星与确定的大气参数,使用高分辨率和高信噪比光谱观测在宽波长范围内,从UV到IR。对于C,Ca,Ti和Fe,NLTE导致一致的丰度从线的两个电离阶段。在B型次巨星HD 160762的近红外光谱中检测到了C I、Ca II和Fe II发射线。当应用我们的NLTE方法时,它们在经典模式大气中被很好地再现。
2017-10-18 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
New Grids of Pure-Hydrogen White-Dwarf NLTE Model Atmospheres \newline and the HST/STIS Flux Calibration
热白矮星(WD)模型大气的非定域热力学平衡(NLTE)计算是哈勃空间望远镜(HST)和CALSPEC数据库现代通量校准的基石。这些理论光谱能量分布(SED)提供了相对通量与波长的关系,只有绝对通量水平仍有待通过将可见光中织女星的测量绝对通量与中红外天狼星的中途空间实验(MSX)值相协调来设置。与GD 71相比,从1500 μ m到30 \micron的一致性由2000 μ m到5 \micron的1%提高到1%。这些新的NLTE型号的热WD现在提供从FUV到中红外的一致通量标准。
2020-05-21 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
NLTE model atmospheres for the hottest white dwarfs: Spectral analysis of the compact component in nova V4743 Sgr
在2002年9月爆发半年后,新星V4743 Sgr演变成天空中最明亮的超软X射线源,通量最大值约为30 A。我们计算了基于NLTE模型大气的合成能量分布网格(SED),用于分析最热的白矮星,并给出了V4743 Sgr的Chandra和XMM-牛顿光栅X射线谱的拟合结果。这颗新星在2003年4月左右达到最高有效温度(Teff = 740 +/-70 kK),并一直保持到2003年9月。我们的结论是,白矮星是巨大的,约1.1 - 1.2 Msun。爆发后的核燃烧阶段持续了2到2.5年,可能是经典新星的平均持续时间。V4743 Sgr的光球层严重缺碳(约太阳的5倍),富含氮和氧(> 5倍太阳)。特别是非常低的C/N比表明白矮星表面的物质经历了热核燃烧。因此,这颗新星保留了一些吸积的物质,并没有在爆发时将其全部喷出。从2003年3月到9月,氮的丰度急剧下降,可能在这个阶段已经有新的物质被吸积。
2010-06-15 astro-ph.SR
NLTE abundances of Cr in the Sun and metal-poor stars
我们研究了晚型星大气中Cr的统计平衡。主要目标是确定Cr I和Cr II线之间的系统丰度差异的原因,这是经常遇到的贫金属恒星的光谱分析。迄今为止,所有这些研究都依赖于谱模型中的局部热力学平衡(LTE)假设。我们首次在不同金属丰度的次矮星和次巨星中进行了NLTE计算。我们表明,LTE假设是不足以描述激发电离平衡的Cr I/Cr II在恒星大气中,作为一个结果,导致大的错误的丰度。特别是,在低[Fe/H]下,对Cr I线的NLTE丰度校正范围为$+0.3$至$+0.5$ dex。NLTE [Cr/Fe]趋势在晕和磁盘是平坦的,可以复制的大部分模型的银河系化学演化与标准处方的铬和铁核合成。
2010-09-28 astro-ph.SR
Abundance of beryllium in the Sun and stars: The role of non-local thermodynamic equilibrium effects
早期的研究表明,偏离局部热力学平衡(LTE)在太阳和恒星大气中Be II 313 nm共振线的形成中起次要作用。最近的改进,在原子数据允许一个更完整的模型原子的Be被构造和有效性,这些索赔重新评估使用更先进的最新原子物理学。因此,本研究的主要目标是重新聚焦于非局部热力学平衡(NLTE)效应在太阳和恒星大气中Be II 313.04和313.11 nm共振线形成中的作用。为此,我们使用最近可用的新原子数据构建了Be的模型原子。模型原子包含98个能级和383个Be I和Be II的辐射跃迁,并使用最新的电子和氢碰撞率。这使得它成为用于确定1D NLTE太阳能Be丰度和研究NLTE效应在Be II 313 nm共振线形成中的作用的最完整的模型原子。我们发现,从LTE的偏差有显着的影响,在太阳和恒星大气中的Be II 313 nm线的强度。对于太阳,我们得到了1D NLTE Be丰度A(Be)_NLTE = 1.32 +/-0.05,这与陨石值A(Be)= 1.31 +/-0.04非常一致。重要的是,我们发现NLTE效应在FGK星中变得显着。此外,有一个显着的变化,在1D NLTE-LTE丰度校正与有效温度和金属丰度。因此,与我们以前的理解相反,所获得的结果表明,NLTE效应在恒星大气中Be线的形成中起着重要作用,在Be丰度研究中必须适当考虑,特别是在贫金属恒星中。
2022-01-03 astro-ph.SR
Direct observation of the radial magnetic field gradient in HD58260 from spectropolarimetry of NLTE lines in emission
由于磁场在恒星中的存在是毋庸置疑的,因此它们在恒星大气结构中的作用长期以来一直是人们猜测的主题。在我们对这一讨论的贡献中,我们提出了分光偏振证据,证明了主序上的B型磁星HD 58260的大气层中磁场的径向分量随高度而减小。我们表明,斯托克斯V型配置文件的金属线在发射的外层大气的证据是一个领域的三倍弱于从内层的吸收线。由于磁梯度泵机制而产生的高能粒子的额外流动可能是这类恒星周围磁层的起源,也是观测到的高能现象的基础。我们还列出了一系列的谱线用于测量早期型恒星的表面场。
2021-11-11 astro-ph.SR
The non-LTE formation of the Fe I 6173 A line in the solar atmosphere
目前的分析致力于详细调查影响Fe I 6173 A线形成的非局部热力学平衡(NLTE)效应,该线被许多仪器广泛使用,包括太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)以及太阳轨道器上的偏振和日震成像仪。我们合成的斯托克斯配置文件中的快照的三维磁流体动力学模拟的太阳光球LTE和NLTE条件下。模拟立方体包含一个太阳黑子及其周围的斑区,比较分析了不同特征下形成的LTE和NLTE斯托克斯轮廓。NLTE效应在强度和偏振分布中都是明显的。对于6173 A线,UV过电离是主要的NLTE机制,散射效应不太重要。除了Fe之外,Si、Mg和Al的NLTE处理对于在UV中设置正确的光子密度是必要的。这被发现,以进一步增强LTE偏离的情况下,单独的Fe在NLTE中处理相比。即使在空间上对斯托克斯剖面进行平均或在粗波长网格上采样(如SDO/HMI和其他磁像仪使用的网格),斯托克斯剖面中的这些效应仍然存在。与6301 A - 6302 A谱线相比,Fe I 6173 A谱线与LTE谱线的偏差更大,因为在后者的情况下,谱线散射补偿了UV过电离的影响。基于偏离LTE的性质,在LTE中处理6173 A线可能会导致温度的高估和磁场强度的低估。
2022-11-18 astro-ph.SR
Convection and 6Li in the atmospheres of metal-poor halo stars
基于CO 5 BOLD程序计算的三维流体动力学模型大气和三维非LTE(NLTE)谱线形成计算,我们研究了对流诱导谱线不对称性对Asplund等人(2006)样本恒星有效温度、重力和金属丰度范围内推导的6Li丰度的影响。当考虑到这种恒星样本的不对称效应时,相对于Asplund等人(2006)确定的同位素比率,得到的6Li/7 Li比率平均降低了约1.5%。这种纯理论校正将显著的6Li检测的数量从9减少到4(2 σ标准),或从5减少到2(3 σ标准)。鉴于这一结果,6Li平台的存在似乎值得怀疑。通过用3D NLTE和1D LTE合成线轮廓拟合观察到的锂6707 A双峰,对单个物体进行仔细的再分析,证实了当使用3D NLTE而不是1D LTE线拟合时,推断出的6Li丰度系统地较低。尽管如此,即使在3D-NLTE中分析,也确实存在6Li检测到的晕星,最突出的例子是HD 84937。
2010-01-19 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
NLTE analysis of the methylidyne radical (CH) molecular lines in metal-poor stellar atmospheres
CH分子在非局部热力学平衡(NLTE)的分析进行的物理条件的冷恒星大气的典型红巨星(log g = 2.0,Teff = 4500 K)和太阳。目前的工作的目的是探讨是否CH分子的G-波段,这是常用的碳增强贫金属(CEMP)星的丰度诊断,是敏感的NLTE效应。用MULTI程序计算了LTE和NLTE理论谱。我们使用一维(1D)LTE流体静力学MARCS模型大气,参数代表11颗红巨星,金属丰度范围从[Fe/H] = -4.0到0.0,碳铁比[C/Fe] = 0.0,+0.7,+1.5和+3.0。CH分子模型由1981个能级、18377个辐射束缚-束缚跃迁和932个光解离反应表示。由于与自由电子和氢原子碰撞引起的跃迁的速率使用经典的配方计算。我们的计算表明,NLTE效应的CH分子的统计平衡是显着的,不能被忽略的C丰度的精确光谱分析。在G波段的NLTE效应随着金属丰度的降低而增加。我们表明,C丰度总是低估,如果LTE的假设。从CH特征推断的NLTE对C丰度的修正范围从太阳的+0.04 dex到金属丰度[Fe/H] =-4.0的红巨星的+0.21 dex。CH分子中LTE假设的结果是不可忽略的,在基于CH线的诊断光谱中必须考虑NLTE效应。我们在这里表明,在光学CH线的NLTE效应是不可忽略的太阳和红巨星,但进一步的计算是有必要调查的影响,在其他制度的恒星参数。
2022-12-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
3-D non-LTE radiative transfer effects in Fe I lines: III. Line formation in magneto-hydrodynamic atmospheres
非局部热力学平衡(NLTE)的诊断重要的太阳Fe I线的影响是重要的,由于Fe I电离紫外辐射,这可能会导致一个相当大的人口不足的Fe I水平在太阳大气中,因此,到一个相当大的削弱Fe I线的强烈敏感性。在三维结构大气中,水平辐射转移(RT)可以增强或减弱这种NLTE效应。我们分析了水平RT的影响,常用的Fe I线的快照的3-D辐射磁流体动力学(MHD)模拟的斑区。在分析的快照中,NLTE和水平RT效应具有相当大的强度(高达线深或等效宽度的50%)。由于它们可能具有任何一个符号,并且两个符号都以近似相同的频率和强度出现,因此在考虑空间平均量时,净效应很小。谱带大气中的情况变得相当复杂。水平传输导致线弱化相对于1-D NLTE传输附近的边界的千克磁性元素。然而,在这些元素的中心周围,我们发现了一个经常显著的线强化。这种行为是在相反的预期从以前的3-D RT计算在理想化的磁通管模型,只显示线弱化。这种意想不到的行为的起源在于磁性元件被致密且相对较冷的向下流动的气体包围的事实,该气体形成磁性元件的壁。这些致密壁中的连续体通常形成于比磁性元件的中心部分更冷的气体中。因此,磁性元件的中心部分经历次平均UV照射,导致观察到的3-D NLTE线强化。
2015-07-15 astro-ph.SR
A non-LTE spectral analysis of the 3He and 4He isotopes in the HgMn star kappa Cancri
我们提出了一个试点研究的非局部热力学平衡(NLTE)线形成计算的同位素3 He和4 He在汞锰星Kappa Cancri。研究了NLTE效应对大气中氦同位素丰度测定和垂直分层的影响。现代NLTE谱线形成计算被用来分析kap Cnc的高分辨率和高信噪比的ESO-VLT/UVES谱。通过拟合氢原子的巴耳末谱线和光谱能量分布确定大气参数。研究了多个HeI系,包括HeI 4921 A和6678 A,它们显示出最宽的同位素分裂。在kap Cnc光谱中观察到的HeI谱线中有一半显示出显著的NLTE增强,在HeI 5875 A和HeI 6678 A红线中效果最强。来自单个HeI系的NLTE丰度比LTE值低约3倍。发现氦在卡普Cnc的大气中是分层的。虽然LTE分析表明氦丰度呈阶梯状分布,但NLTE分析表明氦丰度随高度逐渐降低。~ 3 He/~ 4 He比值约为0.25-0.30,根据现有资料,不能确定这两种同位素是否遵循同一分层剖面。这项工作意味着,NLTE效应可能是无处不在的HgMn星的大气中,并可能有显着的影响,丰度测定和解释的元素的垂直丰度分层。
2014-12-05 astro-ph.SR
NLTE line formation of Fe for late-type stars. I. Standard stars with 1D and <3D> model atmospheres
我们调查偏离LTE的Fe线形成的一些研究晚型恒星在不同的演化阶段。根据目前最新的理论和实验数据,建立了一个新的Fe原子模型。Fe的非局域热力学平衡(NLTE)线形成计算使用1D流体静力学MARCS和MAFAGS-OS模型大气,以及空间和时间的平均分层从全三维流体动力学模拟恒星对流计算使用Stagger代码。结果表明,在NLTE条件下,用Drawin(1969)公式计算的H I,包括校正的非弹性碰撞,用一维和平均三维模型都能很好地建立Fe I/Fe II电离平衡。强的低激发Fe I线对大气结构非常敏感;经典的一维模型不能提供一致的激发平衡,特别是对于冷的贫金属恒星。一个更好的协议之间的Fe I线跨越的范围内的激发电位得到的平均3D模型。使用1D和平均3D模型确定的标准恒星的平均NLTE金属丰度是完全一致的。此外,由电离平衡得到的NLTE光谱有效温度和重力与其他方法确定的结果一致,红外通量方法和双折射,如果恒星参数之一是独立的约束。
2012-07-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lithium abundance and 6Li/7Li ratio in the active giant HD123351 I. A comparative analysis of 3D and 1D NLTE line-profile fits
目前的三维(3D)流体动力学模型大气与NLTE光谱合成,允许从高分辨率恒星光谱中获得可靠的原子和同位素化学丰度。关于在演化的太阳金属丰度RGB恒星中存在脆弱的6Li同位素的情况知之甚少,更不用说它在像HD 123351这样的磁活性目标中的生产了。从所观察到的CFHT光谱与基于1D和3D模型大气的合成线剖面拟合,我们试图估计6Li同位素的丰度,并对其起源进行限制。我们通过将不同的合成光谱拟合到高分辨率CFHT光谱的Li线区域(R=120 000,S/R=400)来获得A(Li)和6Li/7 Li同位素比。合成光谱计算与四个不同的线列表,并行使用三维流体动力学CO 5 BOLD和一维LHD模型大气和治疗线形成的锂成分在非LTE(NLTE)。使用Meléndez等人(2012年)的线列表,我们在3D-NLTE中发现A(Li)=1.69+/-0.11 dex和6Li/7 Li =8.0+/-4.4%,使用VI的新原子数据更新,这导致HD 123351的锂线轮廓的最佳拟合。其他两个线列表导致类似的结果,但具有较差的拟合质量。我们对6Li同位素的2 σ检测是仔细的统计分析和对每个达到的拟合进行目视检查的结果。由于在标准恒星演化理论的框架下,在冷演化恒星的大气中不可能存在大量的6Li,因此需要引用非标准的外部锂产生机制来解释HD 123351中检测到6Li的现象,这些机制可能与恒星活动或最近的岩…
2017-04-21 astro-ph.SR
NLTE analysis for Y I and Y II in atmospheres of F-G-K stars
本研究在F-G-K型恒星大气中开展Y I和Y II的NLTE分析,构建最新原子数据模型,确定65颗恒星钇丰度,发现NLTE修正为正且Y I修正可达0.5 dex,为银河系化学演化提供参考。
2023-09-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
NLTE 1.5D Modeling of Red Giant Stars
在1.5D近似下的2D恒星光谱是由PHOENIX代码产生的1D非局部热力学平衡(NLTE)球形模型大气的合成光谱创建的。1.5D恒星的空间平均瑞利-金斯通量的K3-4 III型恒星,而不同的温度之间的差异的两个1D组件模型($ΔT_{\mathrm{1.5D}}$),和覆盖的相对表面积。从1.5D恒星合成可观测的量与NLTE和局部热力学平衡(LTE)1D模型的量进行拟合,以评估假设水平均匀性和LTE推断的$T_{\mathrm{eff}}$值的误差。五个不同的量适合于确定1.5 D恒星的$T_{\mathrm{eff}}$:UBVRI测光颜色,绝对表面通量SED,相对SED,连续归一化光谱,和TiO带配置文件。在所有情况下,除了TiO能带分布,推断的$T_{\mathrm{eff}}$值随着$ΔT_{\mathrm{1.5D}}$的增加而增加。在所有情况下,从拟合1D LTE量推断的$T_{\mathrm{eff}}$值高于从拟合1D NLTE量推断的$T_{\mathrm{eff}}$值,并且在每种情况下作为$ΔT_{\mathrm{1.5D}}$的函数近似恒定。TiO波段的LTE和NLTE之间的差异是由高层大气的NLTE温度结构间接引起的,因为这些波段是在LTE中计算的。我们的结论是,从NLTE和LTE模型推导出的$T_{\mathrm{eff}}$值之间的差异是相对不敏感的水…
2014-04-28 astro-ph.SR
Ionization balance of Ti in the photospheres of the Sun and four late-type stars
本文研究了晚型星大气中Ti的统计平衡。Ti I/Ti II能级粒子数的计算与现有的实验原子数据,除了光电离和碰撞诱导的跃迁率,我们必须依赖于理论近似。对于太阳,调整H I非弹性碰撞率和MAFAGS-OS模型大气的NLTE线形成解决了Ti I和Ti II线之间长期存在的差异。从两个电离阶段确定的NLTE丰度同意在$0.01$ dex与彼此和Ti丰度的C I陨石。Ti NLTE模型对贫金属恒星的表现并不相似,高估了矮星大气中的NLTE效应,但低估了巨星的过电离。调查不同来源的错误,我们发现,只有[Ti/Fe]比的基础上Ti II和Fe II线可以安全地用于研究银河系化学演化。为了避免金属丰度和矮星/巨星差异的虚假丰度趋势,强烈建议在丰度分析和确定表面重力时忽略Ti I线。
2011-01-04 astro-ph.SR
Multi-dimensional, time-dependent approximate NLTE unified model atmospheres with winds for hot, massive stars
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Royal Observatory of Belgium(比利时皇家天文台);Universität Heidelberg(海德堡大学)
本文提出一种近似非局部热力平衡方法,用于模拟高温大质量恒星的多维大气,考虑风力影响,改进了外流区域的加热和冷却处理,揭示了风中温度、密度和速度的多组分结构。
2026-04-08 astro-ph.SR
Carbon abundances of the reference late-type stars from 1D analysis of atomic C I and molecular CH lines
利用最新的原子数据,为CI构造了一个全面的模型原子。我们评估了代表晚型恒星大气层的经典一维模型中中性碳的非局部热力学平衡(NLTE)线形成,其中碳丰度从太阳值变化到[C/H] = $-$ 3。与LTE强度和负NLTE丰度校正$Δ_{\rm NLTE}$相比,NLTE导致更强的C I线。对于红外(IR)中的强线,与LTE的偏差较大,根据恒星参数,$Δ_{\rm NLTE}$ = $-$ 0.10 dex至$-$ 0.45 dex,对于可见光谱范围内的弱线,与LTE的偏差较小,|$Δ_{\rm NLTE}| \le$ 0.03 dex. NLTE丰度校正被认为是依赖于模型中的碳丰度。作为处理模型原子的第一个应用程序,碳NLTE丰度测定太阳和八个晚型恒星的恒星参数,包括$-2.56 \le$ [Fe/H] $\le -1.02$金属丰度范围。当把S_H = 0.3的比例因子应用于Drawinian的C+H碰撞率时,发现太阳和我们样品中最富金属的恒星的可见光和红外线的丰度是一致的。碳丰度也来自分子CH线,对于每一颗恒星,他们同意从原子C I线。我们提出了适用于碳增强(CEMP)星的模型大气网格中的C I线的NLTE丰度修正。
2015-07-20 astro-ph.SR
Observational constraints on the origin of the elements. I. 3D NLTE formation of Mn lines in late-type stars
锰(Mn)是一种重要的铁族元素,常用于恒星星族和核合成研究,以探索超新星Ia的作用。我们已经开发了一个新的非局部热力学平衡(NLTE)模型的锰,包括新的光电离截面和新的过渡率所造成的碰撞与H和H-原子。我们将该模型与一维(1D)LTE模型大气和恒星对流的3D流体动力学模拟相结合,以量化NLTE和对流对线形成的影响。我们表明,NLTE的影响是存在于锰I,并在较小程度上,在锰II线,这些增加与金属丰度和有效温度的模型。采用三维NLTE辐射转移,我们得到了新的丰富的Mn在太阳中,A(Mn)=5.52 +/- 0.03 dex,符合元素丰度的C I陨石。我们还将我们的方法应用于三个贫金属基准星的分析。我们发现3D NLTE丰度明显高于1D LTE。对于矮星,1D NLTE和3D NLTE丰度之间的差异通常在0.15 dex以内,然而,由于其更强烈的对流,这种影响在巨星的大气中要大得多。我们表明,3D NLTE成功地解决了RGB星HD 122563的电离和激发平衡,这是1D LTE或1D NLTE建模无法实现的。对于HD 84937和HD 140283,电离平衡是满意的,然而,共振Mn I三线态线仍然显示出较低的丰度相比,高激发线。我们的研究结果的基准星证实,1D LTE建模导致显着的系统偏差Mn丰度在整个波长范围内从蓝色的IR。我们还产生了一个列表的Mn线,不显着偏置的3D,可以可靠地,在…
2019-07-26 astro-ph.SR
Efficient Calculation of Non-Local Thermodynamic Equilibrium Effects in Multithreaded Hydrodynamic Simulations of Solar Flares
了解太阳色球层的动力学对于了解太阳大气层的能量传输至关重要。色球层在许多波长下都是光学厚度,并由非局部热力学平衡(NLTE)描述,使得很难解释观测结果。此外,有相当多的证据表明,大气层是膨胀的,目前的仪器不足以解决小规模的功能。在耀斑中,很可能需要多线程模型来描述加热。NLTE效应和多线程建模的结合需要计算上苛刻的计算,这促使开发一种可以有效处理两者的模型。我们描述了一个求解器的实现在一个流体动力学代码的氢水平的人口,近似NLTE的解决方案。我们推导出一个准确的电子密度在整个大气中,其中包括非平衡电离的影响,氦和金属。我们展示了对流体动力学模拟的影响,这些模拟用于使用后处理辐射转移代码来合成光变曲线。我们证明了这个模型的实用性IRIS观测的一个小耀斑。我们表明,在镁II,C II和O I的多普勒频移可以解释与多线程模型的循环进行电子束加热,只要NLTE效应进行治疗。然而,强度与观测值并不匹配,这是由于对初始大气的假设。我们简要地展示了如何改变初始大气可以大大改变线的轮廓,因此导出量,并建议它应该调整到耀斑前的观测。
2018-11-23 astro-ph.SR
Barium abundance in red giants of NGC 6752. Non-local thermodynamic equilibrium and three-dimensional effects
(节略)目的:我们研究了银河系球状星团NGC 6752中红巨星大气的非定域热力学平衡(NLTE)偏离和均匀性对Ba Ⅱ谱线形成的影响。研究方法:一维(1D)的本地热力学平衡(LTE)和一维NLTE钡丰度推导使用经典的一维ATLAS恒星模型大气。通过使用3D-1D丰度校正调整它们的1D LTE丰度,获得了较低RGB上的8颗红巨星的三维(3D)LTE丰度,即,利用三维流体动力学(CO 5 BOLD)和经典一维(LHD)恒星模型大气从同一条谱线获得的丰度之间的差异。结果:20颗巨星的平均1D钡铁丰度比为<[Ba/Fe]>{1DNLTE} = 0.05 \pm 0.06(stat.)\pm 0.08(系统)。8颗巨星的3D-1D丰度修正值很小(~+0.05 dex),因此对20颗巨星的平均1DNLTE钡铁丰度比只作了很小的修正,<[Ba/Fe]>_{3D+NLTE} = 0.10 \pm 0.06(stat.)\pm 0.10(系统)。单个星团恒星之间的固有丰度分布很小,可以用丰度测定的不确定性来解释。结论:偏离LTE在这里研究的红巨星大气中钡线的形成中起着重要的作用。三维流体动力学效应的作用也不应该被忽视,即使获得的3D-1D丰度校正很小。这一结果是对3D和1D模型大气中水平温度波动和平均温度分布之间差异的个体贡献进行细微微调的结果:由于大小相似且符号相反,它们的贡献几乎相互抵消。
2012-03-27 astro-ph.SR
Chromium: NLTE abundances in metal-poor stars and nucleosynthesis in the Galaxy
目标。我们调查的统计平衡的铬在大气中的晚型恒星,以显示是否系统的丰度之间的差异铬I和铬II线,经常遇到的文献中,是由于偏离LTE。此外,我们试图解释的NLTE趋势[Cr/Fe]与[Fe/H]使用太阳附近的化学演化模型。方法.对Cr原子模型进行了NLTE计算,共包括340个能级和6806个跃迁。我们利用Nahar(2009)的量子力学光电离截面,并研究模型对H I碰撞不确定截面的敏感性。对太阳和10颗贫金属星的MAFAGS-ODF模型大气进行了NLTE谱线形成,得到了-3.2 <[Fe/H]<-0.5的谱线,并通过比较合成的和观测到的通量谱得到了Cr的丰度。结果在忽略与H I原子的非弹性碰撞的情况下,对于不同的恒星参数,我们得到了Cr的较好的电离平衡。基于Cr I线的太阳NLTE丰度为5.74 dex,σ = 0.05 dex,比LTE丰度高\sim 0.1。对于贫金属星,Cr I线的NLTE丰度修正范围为+0.3至+0.5 dex。由此产生的[Cr/Fe]比大致是太阳的金属丰度范围内分析这里,这是一致的生产这些铁峰值元素在超新星目前的看法。结论.在贫金属恒星中,Cr相对于Fe变得不足的趋势是由于忽略了Cr I线形成中的NLTE效应而造成的,它与银河系ISM中的特殊物理条件或核合成理论的缺陷无关。
2010-06-01 astro-ph.SR
Atmospheric NLTE-Models for the Spectroscopic Analysis of Blue Stars with Winds. III. X-ray emission from wind-embedded shocks
在炽热的大质量恒星中,由风嵌入的激波发出的X射线/EUV辐射可以影响其外层大气的电离平衡,并且可以是产生高度电离物质的机制。为了让这些过程中的光谱分析的背景下,我们已经实现了这样的排放到我们的统一,NLTE模型大气/频谱合成代码FASTWIND。激波结构和相应的发射计算为用户提供的参数的函数。我们占的温度和密度分层内的冲击后冷却区,计算的辐射和绝热冷却的内部和外部风,分别。通过增加重要的K壳层不透明度来考虑冷风的高能量吸收,相应的俄歇电离率已被纳入NLTE网络。我们仔细测试和验证了我们的实现对各种替代模型大气代码的相应结果,并研究了冲击发射的影响,从He,C,N,O,Si和P的重要离子。令人惊讶的是,双电子复合原来发挥重要作用的电离平衡OIV/OV约Teff = 45,000 K。最后,我们研究了质量吸收系数kappa_nu(r)的行为,这在大质量星风中X射线线形成的背景下是很重要的。在几乎所有考虑的情况下,直接电离是主要的影响,俄歇电离显着影响只有NVI和OVI。径向常数kappa_nu的近似值在r > 1.2 Rstar和lambda < 18 A的情况下是合理的,并且也适用于许多较长波长的模型。然而,为了估计这个量的实际值,需要从详细的NLTE模型中计算HeII不透明度,至少对于波长长于18至20 A的波长,并且必须存在关于单个CNO丰度的信息。
2016-03-03 astro-ph.SR
A reduced-order NLTE kinetic model for radiating plasmas of outer envelopes of stellar atmospheres
目前的工作提出了一个自洽的降阶NLTE动力学模型辐射等离子体,如发现在恒星大气的外层。从最新的从头算和实验数据,高度复杂的碰撞-辐射动力学机制,简化了集中的束缚能状态的群体。不同的分组策略进行了研究,如均匀和麦克斯韦-玻尔兹曼。基于矩量法得到了材料气体和辐射场的简化控制方程组。应用考虑了部分电离氢中激波的定常流动。结果表明,采用麦克斯韦-玻尔兹曼分组允许,一方面,大量减少未知数的数量,另一方面,以保持气体和辐射量的准确性。据观察,当忽略线辐射时,使用两个组已经导致光电离前体、内部弛豫和辐射冷却区域的非常精确的分辨率。线辐射的包含需要采用仅仅一个额外的组来解释巴尔末和帕邢系的α、β和γ线中的光学薄损耗。在很宽的冲击波速度范围内观察到这种趋势。
2016-12-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Improving spectroscopic lithium abundances. Fitting functions for 3D non-LTE corrections in FGK stars of different metallicity
精确的光谱锂丰度对于解决各种悬而未决的问题至关重要,例如贫金属恒星(Spite高原)大气中均匀锂含量的起源,或者太阳系外行星系统的性质与其宿主恒星的锂丰度之间存在相关性。我们开发了一种工具,允许用户通过应用校正来提高基于1D模型大气和局部热力学平衡(LTE)假设的标准锂丰度测定的准确性,该校正可解释不同金属丰度的FGK恒星中的流体动力学(3D)和非LTE(NLTE)效应。基于CO 5 BOLD 3D模型网格和相关的1D流体静力学大气,我们计算了锂线在670.8 nm处的三个合成光谱库,用于各种锂丰度,分别解释3D NLTE,1D NLTE和1D LTE中的详细线形成。然后使用所得的生长曲线来推导3D NLTE和1D NLTE锂丰度校正。我们证明,3D和NLTE的影响是小的金属贫星的Spite高原,导致的错误,最多+/-0.05 dex,如果忽略。在最冷的有效温度Teff=5000 K处发现了最大的校正,其中对于最强的线,它们可以达到-0.4 dex。我们提出了分析函数,用于评估校正和直接将给定的锂丰度转换为等效宽度,反之亦然,将给定的等效宽度(EW)转换为锂丰度。为方便起见,提供了一个Python脚本,用于计算给定Teff、log g、[Fe/H]和A(Li)或EW的所有拟合函数。通过拟合函数,复杂的3D和NLTE计算的结果很容易获得,并迅速适用于大范围金属丰度的大样本恒星。
2020-04-22 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
The NLTE Analyses of Carbon Emission Lines in the Atmospheres of O and B type Stars
利用最新的原子数据,提出了一个C1-C11-CIII-CIII-CIV的模型原子,并计算了O-B型星经典一维大气模型中非定域热力学平衡线的形成.我们的模型预测C Ⅱ 9903和18535的发射谱线出现在有效温度\Teff ~ $\geq$ ~ 17,500 K,C Ⅱ 6151和6461的发射谱线出现在有效温度\Teff ~ $>$ ~ 25,000 K,C Ⅲ 5695,6728- 44,500 K。9701--17 ℃出现在\Teff ~ $\geq$ ~35\,000~K(log~ $g$ =4.0)。发射发生在少数物种的线中,其中光电离-复合机制提供了比上能级更大程度的下能级的减少。对于C Ⅱ 9903和18535~ C Ⅱ,上层主要来自C Ⅲ水库,通过里德伯态。对于C III 5695和6728- 44 ~ π,较低的能级由于在885、1308和1426- 28 ~ π的紫外跃迁中的光子损失而减少,这些跃迁在光球层中变得光学薄。我们分析了22颗O-B型恒星的C Ⅰ、C Ⅱ、C Ⅲ和C Ⅳ谱线,它们的温度范围在15\,800 $\leq$ ~ \Teff ~ $\leq$ ~ 38\,000 K之间。C Ⅰ、C Ⅱ和C Ⅲ的发射谱线丰度与大多数恒星的吸收谱线丰度一致。对20颗B型星的观测结果表明,log~ $ε_{\rm C}$ =8.36,$\pm$ 0.08,符合目前的…
2019-09-17 astro-ph.SR
The photospheric solar oxygen project: IV. 3D-NLTE investigation of the 777 nm triplet lines
太阳光球层的氧丰度仍有广泛的争论。采用基于“低”氧丰度的太阳化学成分,如使用三维(3D)流体动力学模型大气所确定的,导致理论太阳模型和日震测量之间众所周知的不匹配,迄今尚未解决。我们进行了一个独立的重新测定的太阳氧丰度的调查中心到肢体的变化OI IR三线在777 nm的光谱在不同的集合的帮助下详细的合成线配置文件的基础上三维流体动力学CO 5 BOLD模型大气和三维非LTE线形成计算与NLTETD。我们的想法是同时获得氧丰度,A(O),和比例因子SH描述的非弹性碰撞与中性氢相对于经典Drawin公式的横截面。CO 5 BOLD 3D太阳模型实现的三重线中心到边缘变化的最佳拟合与标准1D模型大气获得的线轮廓拟合相比,显然具有更高的质量。我们对3D非LTE太阳氧丰度的最佳估计是A(O)= 8.76 +/- 0.02,比例因子SH在1.2和1.8之间。所有1D非LTE模型的氧丰度都要低得多,最高可达-0.15 dex。这主要是一个$μ$独立的微湍流的假设的结果。
2015-08-14 astro-ph.SR
Influence of inelastic collisions with hydrogen atoms on the non-LTE line formation for Fe I and Fe II in the 1D model atmospheres of late-type stars
铁在晚型恒星的研究中起着至关重要的作用。在它们的大气中,Fe I是少数物种,其谱线受到LTE偏离的影响。相反,人们认为LTE是Fe II线的现实近似。在冷大气的非LTE(NLTE)计算中,不确定性的主要来源是对与氢原子的非弹性碰撞的处理。研究了Fe I + H I和Fe II + H I碰撞及其不同处理对星系晕基准星HD 84937、HD 122563和HD 140283以及已知距离的矮星系中38颗贫金属巨星样品的Fe I/Fe II电离平衡和Fe丰度的影响。我们使用Barklem(2018,B18),Yakovleva,Belyaev和Kraemer(2018,YBK 18)以及Yakovleva,Belyaev和Kraemer(2019)与H I碰撞的量子力学(QM)速率系数对Fe I-II进行了NLTE计算。结果表明,与H Ⅰ的碰撞是Fe Ⅱ的有效热化过程,在[Fe/H] > -3时,Fe Ⅱ谱线的NLTE丰度修正不超过0.02 dex,在[Fe/H]-4时可达+0.06 dex。对于给定的恒星,B18和YBK 18处理的Fe I + H I碰撞导致类似的平均NLTE丰度从Fe I线,虽然存在差异的NLTE校正个别线。利用QM碰撞数据和基于Gaia的表面引力,我们获得了红巨星HD 122563的Fe I和Fe II的一致丰度。对于HD 84937和HD 140283,我们研究…
2019-08-07 astro-ph.SR
Abundances of Na, Mg, and K in the atmospheres of red giant branch stars of Galactic globular cluster 47 Tucanae
我们研究了银河系球状星团(GGC)47 Tuc中32颗RGB恒星大气中Na、Mg和K的丰度,目的是研究Na-K和Mg-K相关/反相关的可能存在,类似于最近在另外两个GGC(NGC 2419和2808)中发现的相关。K,Na和Mg的丰度测定使用高分辨率2DF光谱获得的AAT。一维NLTE丰度估计是使用一维流体静力学ATLAS 9模型大气和用MULTI软件包合成的谱线剖面获得的。我们还使用了三维流体动力CO5BOLD和一维流体静力LHD模型大气计算三维-一维LTE丰度修正,$Δ_{\rm 3D-1D~LTE}$,用于我们研究中使用的钠,镁和钾的谱线。这些丰度校正被用来了解对流在形成谱线中的作用,以及估计与三维流体动力学和一维流体静力学模型大气中获得的丰度的差异。在我们的RGB恒星样本中,由于恒星与恒星之间的丰度差异,元素与铁的平均丰度比及其RMS变化为$\langle{\rm [Na/Fe]}\rangle^{\rm 1D~NLTE}=0.42\pm0.13$、$\langle{\rm [Mg/Fe]}\rangle^{\rm 1D~NLTE}=0.41\pm0.11$和$\langle{\rm [K/Fe]}\rangle^{\rm 1D~NLTE}=0.05\pm0.14$。我们发现,在这里研究的三种元素的丰度之间没有统计学上的显着关系。此外,没有丰度的趋势,从集群中心的距离,也没…
2017-07-27 astro-ph.SR
Statistical equilibrium of silicon in the atmospheres of metal-poor stars
目标。本文讨论了贫金属星大气中中性硅和电离硅的统计平衡。研究了非定域热力学平衡效应,并测定了贫金属星的硅丰度。方法.我们使用了高分辨率,高信噪比光谱的UVES光谱仪在欧洲南方天文台VLT望远镜。本文给出了贫金属星大气中Si i和Si ii的谱线形成计算,计算了硅原子模型中的174项谱线和1132条谱线跃迁。考虑到最近改进的Si i和Si ii光电离截面的计算,并通过比较贫金属星的理论和观测通量,研究了Ly α翼中自由-自由准分子吸收的影响。所有丰度结果均来自LTE和NLTE统计平衡计算和光谱合成方法。结果研究发现,极紫外辐射对贫金属星,特别是高温、极贫金属星的形成具有重要意义。辐射束缚-自由截面对这些恒星也起着非常重要的作用。结论.发现Si的NLTE效应对于贫金属星,特别是对于温暖的贫金属星是重要的。结果表明,这些效应依赖于温度。对于温暖的贫金属恒星,NLTE丰度修正相对于标准LTE计算达到~ 0.2 dex。我们的研究结果表明,硅是过剩的金属贫星。
2009-07-28 astro-ph.SR
A grid of NLTE corrections for magnesium and calcium in late-type giant and supergiant stars: application to Gaia
我们研究了晚型巨星和超巨星大气中镁和钙的NLTE效应。本文的目的是提供一个网格的NLTE/LTE等效宽度比W/W* 的Mg和Ca线为以下范围的恒星参数:Teff在[3500,5250] K,log g在[0.5,2.0] dex和[Fe/H]在[-4.0,0.5] dex。我们使用现实的模型原子与最好的物理可用,并考虑到精细结构。感兴趣的Mg和Ca线在光学和近红外范围内。特别感兴趣的是盖亚光谱仪(RVS)波长域中的线[8470,8740] A。在电子表格中,以及在多项式形式的盖亚/RVS线的恒星参数的函数提供的NLTE的修正。
2011-07-29 astro-ph.SR
Radiative transfer in stellar atmospheres
本文介绍了求解痕量元素NLTE辐射转移问题的基本方程,并总结了其求解方法。强调了频率耦合在恒星大气辐射转移中的重要性。
2010-05-14 astro-ph.SR
NLTE analysis of Sr lines in spectra of late-type stars with new R-matrix atomic data
本文研究了晚型恒星大气中中性锶和单电离锶的统计平衡。特别注意的是模型原子的完整性,其中包括新的能级,跃迁几率,光电离和电子碰撞激发截面计算的R-矩阵方法。NLTE模型应用于分析太阳,南河三,大角星和HD 122563的光谱中的Sr I和Sr II线,显示出显着改善的电离平衡相比,LTE线形成计算,预测丰度差异高达0.5德克斯。太阳Sr丰度为log A = 2.93 \pm 0.04 dex,与陨石一致。一个网格的NLTE丰度修正的Sr I和Sr II线,涵盖了大范围的恒星参数。
2012-07-10 astro-ph.SR