ExoMol line lists -- XLI. High-temperature molecular line lists for the alkali metal hydroxides KOH and NaOH
氢氧化钾(KOH)和氢氧化钠(NaOH)预计将出现在热岩石超级地球系外行星的大气中,但缺乏光谱数据阻碍了它们的潜在探测。使用强大的第一性原理方法,全面的分子线列表适用于温度高达$T=3500$ K的KOH和NaOH。KOH OYT 4系列涵盖0-6000 cm $^{-1}$(波长$λ> 1.67$ $μ$ m)范围,包括730万个能级之间的380亿次跃迁,旋转激发高达$J=255$。NaOH OYT 5谱线列表涵盖0 - 9000 cm $^{-1}$(波长$λ> 1.11$ $μ$ m)范围,包含近500亿条谱线,涉及790万个分子状态,旋转激发高达$J=206$。OYT 4和OYT 5行列表可从ExoMol数据库www.exomol.com获得,并应极大地帮助热岩系外行星的研究。
2021-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol molecular line lists XXX: a complete high-accuracy line list for water
给出了H $_2$ $^{16}$ O的新行列表。这张谱线表被称为POKAZATEL,包括了旋转振动能级之间的跃迁,能量高达41000 cm $^{-1}$,是迄今为止最完整的。势能面(PES)用于生产的线列表,通过拟合高品质的从头算PES的实验能级与能量为41000厘米$^{-1}$和旋转激发高达$J=5$。最后的行列表包括所有的能级高达41000厘米$^{-1}$和旋转角动量$J$高达72。一个准确的从头计算偶极矩表面(DMS)被用于线强度的计算和再现高精度的实验强度数据的精度接近1%。最后的线列表使用经验能级,只要它们是可用的,以确保线位置尽可能准确地再现。POKAZATEL行列表包含超过50亿个转换,可从ExoMol网站(www.exomol.com)和CDS数据库获得。
2018-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol line lists -- LXIV: Empirical rovibronic spectra of phosphorous mononitride (PN) covering the IR and UV regions
研究构建新的 PN ExoMol 线表 PaiN,利用 MARVEL 经验能级精修从头算势能与耦合曲线,覆盖红外至紫外并替代旧 YYLT 线表。
2024-10-23 astro-ph.EP physics.chem-ph
ExoMol line lists -- {XLVI}: Empirical rovibronic spectra of silicon mononitrate (SiN) covering the 6 lowest electronic states and 4 isotopologues
给出了一氮化硅($^{28}$ Si $^{14}$ N,$^{29}$ Si $^{14}$ N,$^{30}$ Si $^{14}$ N,$^{28}$ Si $^{15}$ N)的红外、可见和紫外谱线谱线。ExoMol生成的\name列表包括六种电子状态之间的旋转振动跃迁:\XS、\AS、\BS、\DS、\asi、\bsi。在多参考组态相互作用下计算的\ai \势能和耦合曲线(MRCI/aug-cc-pVQZ)理论水平,通过将它们的分析表示拟合到从属于$X$ -$X$的旋振带确定的1052个实验导出的SiN能级,$A$ -- $X$和$B$ -- $X$电子系统通过MARVEL程序。将SiNful谱线列表与先前观察到的光谱、记录和计算的寿命以及先前计算的配分函数进行比较。SiNful可通过\url{www.exomol.com}数据库获得。
2022-10-22 astro-ph.EP physics.atom-ph physics.chem-ph
ExoMol line lists XXVIII: The rovibronic spectrum of AlH
生成AlH的新行列表。WYLLoT线路列表跨越两个电子状态$X\,{}^1Σ^+$和$A\,{}^1Π$。用非绝热模型模拟了$A\,{}^1Π$态的浅势能曲线,该态具有很强的预离解特性,只有两个束缚振动态。两种势能曲线都是经验性的,并且通过使用双原子核运动代码Level和Duo拟合$X\,{}^1Σ^+$和$A\,{}^1Π$电子态的实验导出的能量而获得。用从头计算方法计算了$^{27}$ AlH、$^{27}$ AlD和$^{26}$ AlH三种同位素的高温谱线、配分函数和寿命。行列表涵盖$X$ - $X$和$A$ - $X$系统,并以电子形式在CDS和ExoMol数据库中提供。
2018-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol line lists -- XXXIX. Ro-vibrational molecular line list for CO$_2$
提出了一个新的CO主要同位素$_2$的热线表。该线列表包括近25亿350万CO $_2$在其基态电子状态的旋转振动状态之间的转换,覆盖波数范围0 - 20000厘米$^{-1}$($λ>0.5$ $μ$米)与36 000厘米$^{-1}$和16 000厘米$^{-1}$,分别较低的能量阈值。用Ames-2精确经验势能面变分计算了振转能和波函数。用变分程序TROVE计算了一个精确的从头计算偶极矩表面,得到了以爱因斯坦系数形式表示的振转跃迁几率。一个新的实现TROVE,它使用一个精确的核运动动能运营商。与现有的热线名单的比较。这张线表应该对大气层中的系外行星和冷恒星的检索有用。UCL-4000行列表可从CDS和ExoMol数据库获得。
2020-07-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
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。
2020-07-25 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
The ExoMol Atlas of Molecular Opacities
ExoMol项目致力于提供系外行星和其他热大气的分子谱线列表。ExoMol程序使用从头计算和可用实验室数据的混合物。使用变分核运动计算产生实际的线列表。这些线列表形成了冷恒星和棕矮星的不透明度模型以及涉及系外行星的辐射传输模型的输入。本文收集了52种分子(130种同位素)在两个参考温度(300 K和2000 K)下的分子不透明度,使用ExoMol数据库中的线列表。到目前为止,已经为大约30个关键分子物种生成了ExoMol品系列表。其他行列表来自外部来源或我们在ExoMol项目之前的工作。本文概述了ExoMol迄今为止生成的行列表,并用于评估进一步的分子数据需求。也考虑其他行列表。强调了行列表中的完整性要求,并讨论了进一步行列表的需要。
2018-05-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol line lists XXIV: A new hot line list for silicon monohydride, SiH
SiH长期以来一直在太阳和其他冷恒星的光谱中被观察到。给出了一氢化硅、$^{28}$ SiH、$^{29}$ SiH、$^{30}$ SiH和$^{28}$ SiD的主要同位素的计算线表。这些行列表考虑了基态$X$ $^{2}Π$电子态内的旋转-振动跃迁以及到低位$A$ $^{2}Δ$和$a$ $^{4}Σ^-$态的跃迁。从头计算势能(PEC)和偶极矩曲线(DMC)以及它们之间的自旋轨道和电子角动量耦合使用MRCI水平的理论与MOLPRO软件包计算。地面X $^2Π$状态的PEC细化到可用的实验数据,具有约0.01 cm $^{-1}$或更好的典型精度。$^{28}$ SiH谱线列表包括11,785个旋振电子态和1,724,841个跃迁,其角动量$J$至$82.5$具有相关的爱因斯坦-A系数,并且覆盖高达31340 cm $^{-1}$的波数($λ$ $<$ 0.319 $μ$ m)。光谱模拟使用新的线列表和各种实验光谱的比较。这些行列表适用于~5000 K的温度,使它们与天体物理学物体有关,如系外行星大气和冷恒星,并开辟了在星际介质中探测的可能性。这些行列表可在ExoMol www.exomol.com和CDS数据库网站上获得。
2017-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol line lists -- XXII. The rotation-vibration spectrum of silane up to 1200 K
本文提出了一个变分计算的$^{28}$ SiH $_4$转动振动谱线表,适用于温度高达$T=1200\,$ K的情况。称为OY 2 T的行列表考虑了在波数范围$0$- $5000\,$ cm $^{-1}$(波长$λ> 2\,μ$ m)中具有高达$J=42$的旋转激发的跃迁。在610万个能级之间计算了不到627亿次跃迁。振转计算利用了一个新的“光谱”的势能面确定的经验细化到1452实验得出的能量水平高达$J=6$,和以前报道的\textit{ab initio}偶极矩表面。硅烷的温度依赖性的配分函数,OY 2 T线列表格式,和OY 2 T线列表的温度依赖性进行了讨论。与PNNL光谱库和其他实验来源的比较表明,OY 2 T线列表是强大的,能够准确地再现较弱的强度功能。完整的行列表可从ExoMol数据库和CDS数据库获得。
2017-12-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol molecular line lists XX: a comprehensive line list for H$_3^+$
H $_3^+$是一种普遍存在的重要天体物质,其光谱在星际介质、行星和超新星SN 1897 a的遗迹中都有观测到。它作为冷却器的作用对于气体巨行星和系外行星,甚至可能是早期宇宙都很重要。这使得H $_3^+$的光谱性质、冷却函数和配分函数成为天文模型和分析的关键参数。作为ExoMol项目的一部分,计算了一个新的高精度,非常广泛的H $_3^+$的线列表,称为MiZATeP,以及温度依赖性冷却函数和配分函数以及%单个激发态的寿命。这些数据以电子形式提供,作为本文的补充数据,网址为http://www.exomol.com
2017-04-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ExoMol molecular line lists - XVI: The rotation-vibration spectrum of hot H$_2$S
这项工作提出了AYT 2线列表:一个全面的列表1.14亿$^{1}$ H $_2$ $^{32}$ S振动旋转转换计算使用的一个vacrically-adjusted势能面和{ \it从头计算}偶极矩表面。对于温度高达2000 K的情况,线路表给出了高达11000 \cm \(波长大于0.91 $μ$ m)的完整覆盖范围。室温光谱可以模拟高达20000 \cm \(0.5 $μ$ m),但在可见波长的预测是不太可靠的。AYT 2以电子形式提供,作为本文的补充数据,并可在\url{www.exomol.com}上获得。
2016-07-02 astro-ph.EP
ExoMol line lists XXXI: Spectroscopy of lowest eights electronic states of C$_2$
精确的碳二聚体,C $_2$,行列表。这些行列表涵盖了八个最低电子状态之间的旋振跃迁:$X\,{}^{1}Σ_{g}^{+}$,$a\,{}^{3}Π_{u}$,$A\,{}^{1}Π_{u}$,$b\,^{3}Σ_{g}^{-}$,$b\,^{3}Σ_{g}^{-}$,$c\,^{3}Σ_{u}^{+}$,$d\,{}^{3}Π_{g}$,$B\,{}^{1}Δ_{g}$,$B^\prime\,{}^{1}Σ_{g}^{+}$。势能曲线(PEC)和跃迁偶极矩曲线计算的几何形状的一个大的网格上,使用aug-cc-cnCVQZ-DK/MRCI水平的理论,包括核心和核心价相关和标量相对论能量校正。相同水平的理论用于计算自旋轨道和电子角动量耦合。PEC和耦合通过使用核运动程序Duo拟合$^{12}$ C $_2$的经验(MARVEL)能量来改进。跃迁偶极矩曲线表示为解析函数,以减少计算跃迁线强度时的数值噪声。从CDS(http:cdsarc.u-strasbg.fr)和ExoMol(www.exomol.com)数据库中以电子形式提供C $_2$的三种主要同位素体($^{12}$ C $_2$、$^{13}$ C $_2$和$^{12}$ C $^{13}$ C)的分配函数、全谱线列表、Landé因子和寿命。
2018-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
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。
2019-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol line lists - XXIX. The rotation-vibration spectrum of methyl chloride up to 1200 K
本文列出了氯甲烷的两种主要同位素$^{12}$ CH $_3{}^{35}$ Cl和$^{12}$ CH $_3{}^{37}$ Cl的综合旋转振动谱线。行列表OYT-35和OYT-37适用于高达$T=1200\,$ K的温度,并考虑在波数范围$0$ - $6400\,$ cm $^{-1}$(波长$λ> 1.56\,μ$ m)中高达$J=85$的旋转激发跃迁。超过166亿1020万个能级之间的转换已计算变化为每个线列表使用一个新的经验精炼的势能面,确定通过精炼到739个实验得出的能级$J=5$,并建立{ \it从头算}偶极矩表面。OYT谱线列表与新测得的高温红外吸收截面非常吻合,再现了整个光谱的强和弱强度特征。行列表可从ExoMol数据库和CDS数据库获得。
2018-06-09 astro-ph.EP
ExoMol line lists -- XLIV. IR and UV line list for silicon monoxide (SiO)
提出了一种新的一氧化硅($^{28}$ Si $^{16}$ O)谱线表,它覆盖了红外、可见光和紫外区,称为SiOUVenIR。该线列表通过包括到$A\,{}^{1}Π$和$E\,{}^{1}Σ^{+}$电子状态的振动跃迁来扩展红外EBJT ExoMol线列表。通过对6个暗电子态:$C\,{}^{1}Σ^{-}$,$D\,{}^{1}Δ$,$a\,{}^{3}Σ^{+}$,$b\,{}^{3}Π$,$e\,{}^{3}Σ^{-}$和$d\,{}^{3}Δ$的处理,精确地模拟了$A\,{}^{1}Π$能带系统的强扰动.连同$X\,{}^{1}Σ^{+}$基态,这9个电子态被用来建立一个全面的光谱模型,使用经验和从头算曲线相结合,包括势能(PE),自旋轨道(SO),电子角动量(EAM)和(过渡)偶极矩曲线。在多参考配置相互作用(MRCI)理论水平上计算的从头算PE和耦合曲线通过将其分析表示拟合到2617个实验推导的SiO能级来进行细化,这些能级是通过MARVEL程序从属于$X$ - $X$、$E$ - $X$和$A$ - $X$电子系统的97个振动带中确定的。利用我们的预测对112个观测到的$C$-$X$、$D$-$X$、$e$-$X$和$d$-$X$带的禁戒跃迁进行了归属,并将这些结果反馈到MARVEL程序中。SiOUVenIR谱线列表是使用已发表的$E$-$X$和$A$-$X$谱带…
2021-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol molecular line lists XIX: high accuracy computed hot line lists for H$_2$$^{18}$O and H$_2$$^{17}$O
提供了水的两种同位素\octo \和\heto的热线列表。计算采用新构建的势能面(PES),它利用了一种新的方法,使用大量的实验能量水平的\hato \给高质量的预测\octo \和\heto。这个过程大大扩展了能量范围,PES可以准确地确定,允许准确预测更高的能量水平比目前已知的直接实验室测量。该PES与高精度的水的{ \it ab initio}偶极矩表面相结合,计算了旋转激发高达$J=50$和能量高达30~000 \cm的态的所有能级、跃迁频率和相关的爱因斯坦A系数。得到的HotWat 78行列表补充了常用的BT 2 \hato列表(Barber et.al,2006,MNRAS,{ \bf 368},1087)。完整的行列表以电子形式提供,作为本文的补充数据,也可在\url{www.exomol.com}上获得。
2017-02-12 astro-ph.EP
ExoMol line lists XXV: A hot line list for silicon sulphide, SiS
在富含碳的恒星IRC+10216 CW Leo的星周介质中,长期以来一直观察到SiS。本文计算了12种硫化硅同位素的转动振动谱线和配分函数($^{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。
2018-06-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ExoMol molecular line lists - XXVI: spectra of SH and NS
作为ExoMol项目的一部分,计算含硫分子SH(巯基)和NS的行列表。这些行列表考虑了$^{32}$ SH、$^{33}$ SH、$^{34}$ SH和$^{\text{32}}$ SD以及$^{14}$ N $^{32}$ S、$^{14}$ N $^{33}$ S、$^{14}$ N $^{34}$ S、$^{14}$ N $^{36}$ S和$^{15}$ N $^{32}$ S的$X$ ${}^2Π$基态内的跃迁。从头算势能(PEC)和自旋轨道耦合(SOC)曲线计算,然后通过拟合实验观察到的转变,改善。完全从头计算的偶极矩曲线(DMC)计算在高层次的理论被用来产生最终的线列表。对于SH,我们的拟合给出了观测到的($v_{\rm max}=4$,$J_{\rm max} = 34.5$)和计算出的跃迁波数之间的均方根(rms)误差为0.03 cm $^{-1}$;这是外推的,因此考虑了所有的$X$ $^2Π$旋转-振动-电子(旋振)束缚态。对于$^{\text{32}}$ SH,得到的行列表包含约81000个跃迁和2300个旋振态,考虑到$v_{\rm max} = 14$和$J_{\rm max} = 60.5$的能级。对于NS的细化使用的实验确定的频率和能量水平的组合,并导致均方根拟合误差为0.002厘米$^{-1}$。每个NS计算的线列表包括约280万个跃迁和31000…
2018-03-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ExoMol line lists -- LIX. High-temperature line list for N$_2$O
本文基于TROVE变分程序、新经验势能面及MARVEL能量,构建了N$_2$O五种同位素体覆盖至J=160和20000 cm$^{-1}$的高温谱线列表,并引入人工对称群优化基组构建,与HITRAN等现有列表高度一致。
2024-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
The 2020 release of the ExoMol database: molecular line lists for exoplanet and other hot atmospheres
ExoMol数据库(www.exomol.com)为热大气的光谱研究提供分子数据。虽然这些数据旨在用于系外行星和其他天体的研究,但该数据集具有广泛的适用性。该数据库的基本形式是广泛的线列表,这些补充与配分函数,状态寿命,冷却功能,Landé g因子,温度相关的横截面,不透明度,压力加宽参数,$k$ -系数和偶极子。本文介绍了该数据库的最新版本,该数据库已扩展到考虑80个分子和190个同位素体,总计超过7000亿次跃迁。虽然光谱数据集中在红外和可见波长,但应观察者的要求,紫外跃迁也越来越多地得到考虑。数据库的核心来自ExoMol项目,该项目主要使用理论方法,尽管通常经过微调以重现实验室光谱,以生成用于研究热体的非常广泛的线列表。最近的数据得到了补充,从直接的实验室观测,虽然通常与从头算过渡强度的使用线列表。新版本的一个主要推动力是对过渡频率的准确表征,用于系外行星和其他天体的高分辨率研究。
2020-07-25 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
PyExoCross: a Python program for generating spectra and cross-sections from molecular line lists
PyExoCross是一个Python程序,用于后处理ExoMol、HITRAN和HITEMP等分子谱线列表,支持多种线型计算光谱与截面、格式转换及批量下载。
2024-06-06 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.chem-ph
ExoMol line list XXXIV: A Rovibrational Line List for Phosphinidene (PH) in its $X\,{}^3Σ^-$ and $a\,{}^1Δ$ Electronic States
计算了次膦$^{31}$ PH的基态($X$ $^3Σ^-$)和第一激发态($a$ $^1Δ$)的旋振电子谱线。该线表是专为研究温度高达4000 K的系外行星和冷恒星大气而设计的。经验和从头算数据的组合被用来产生的线列表:势能曲线(PEC)拟合使用实验跃迁频率,这些过渡再现的均方根误差为0.01厘米$^{-1}$。核薛定谔方程的解是用这些PEC加上玻恩-奥本海默修正项和自旋分裂修正项得到的。谱线强度和Einstein $A$系数用从头算偶极矩曲线(DMC)$X$ - $X$和$a$ - $a$计算.得到的Laty线列表,其中包含65055转换2528 rovibronic状态高达24500 cm $^{-1}$和$J=80$用于模拟在一定温度范围内的发射和吸收光谱。行列表以电子形式在CDS和ExoMol数据库中提供。
2019-07-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
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。
2016-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol Line List XXI: Nitric Oxide (NO)
一氧化氮的六个主要同位素的地面电子基态的线列表。使用经验能级(和线位置)和高水平{ \it ab inito}强度构造线列表。使用两种方法的组合,从一个有效的哈密顿量和从解决的旋振薛定谔方程变分的能量水平。有效的哈密顿模型是通过拟合的实验线位置NO在文献中提供的所有六个同位素体使用程序SPFIT和SPCAT。变分模型的建立是通过\textit{ab inito}势和自旋轨道曲线的最小二乘拟合的实验导出的能量和实验线位置的主要同位素体只使用Duo程序。用高水平的{ \it ab inito}方法计算了\textit{ab inito}势能、自旋轨道和偶极矩曲线(PEC、SOC和DMC),并用MARVEL方法从实验跃迁频率计算NO的能量.每个线列表覆盖从0 - 40,000 \cm的波数范围,具有大约22,000个旋转电子态和230 - 260万个延伸到$J_{max} = 184.5$和$v_{max} = 51$的跃迁。配分函数也被计算到5000 K的温度。计算的吸收线强度在296 K使用这些线列表显示出良好的协议与包括在HITRAN和HITEMP数据库。计算的NO线列表是迄今为止最全面的,与HITRAN和HITEMP数据库相比,覆盖了更宽的波数和温度范围。这些行列表也比HITEMP中使用的行列表更准确。完整行列表可从CDS和ExoMol数据库获得;数据也可从CDMS获得。
2017-05-16 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.chem-ph
Is TiO emission present in the ultra-hot Jupiter WASP-33b? A reassessment using the improved ExoMol Toto line list
TiO和VO对恒星紫外线和可见光辐射的有效吸收被预测会驱动热彗星高层大气的温度反转。然而,很少有报道的TiO或VO的反转或检测,结果往往是矛盾的。使用改进的ExoMol Toto谱线列表,我们使用相同的数据在WASP-33 b的昼侧光谱中搜索TiO发射,其中该分子先前在4.8 $σ$处用较旧的谱线列表检测到。我们打算确认分子检测并量化ExoMol Toto行列表提供的信号改善。从斯巴鲁望远镜上的高色散光谱仪中提取数据,并以与先前研究相同的方式进行简化。然后,恒星和大地污染被清除。使用辐射转移程序petitRADTRANS建立了WASP-33 b的高分辨率TiO发射模型,并与数据进行了交叉相关。我们使用ExoMol Toto模型测量4.3 $σ$ TiO发射特征,对应于$K_\mathrm{p}=252.9^{+5.0}_{-5.3}\ \mathrm{km\ s^{-1}}$的WASP-33 b轨道速度半振幅和$v_\mathrm{sys}=-23.0^{+4.7}_{-4.6}\ \mathrm{km\ s^{-1}}$的系统速度。根据新的和早期的谱线表,使用模型进行的注入回收试验表明,如果新模型提供了与行星光谱的完美匹配,TiO探测的重要性应该增加$\sim$ 2倍。虽然TiO信号,我们发现是统计上显着的,与以前的作品相比,使我们的结果太模糊,要求一个明确的检测。出乎意料的是,…
2020-11-20 astro-ph.EP
ExoMol line lists IV: The rotation-vibration spectrum of methane up to 1500 K
计算了$^{12}$ CH $_4$在基态电子态下的一个新的热线表。这个线列表,称为10到10,包含98亿个转变,并且应该在高达1500 K的温度下完成。它涵盖了长于1 $μ$ m的波长,并包括能量低于$hc \cdot 18\,000$ cm $^{-1}$和旋转激发高达$J=39$的所有跃迁。用TROVE程序,通过对原子核旋振运动的薛定谔方程的变分求解,得到CH $_4$的本征值和本征函数,计算了谱线表。一个从头计算偶极矩表面和一个新的“光谱”势能面。与其他可用的甲烷转换源,包括HITRAN,实验汇编和其他理论谱线列表的详细比较表明,这些源缺乏更高的温度和近红外波长的转换。该行列表适用于对冷恒星和系外行星的大气进行建模。可从CDS数据库以及www.exomol.com获得。
2014-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol: molecular line lists for exoplanet and other atmospheres
太阳系外行星的发现是近二十年来科学上的重大进展之一。现在已经发现了数百颗行星,天文学家开始研究它们的组成和物理特征。要做到这一点,需要大量的光谱数据,其中大部分是无法从实验室研究。ExoMol项目将通过提供系外行星大气中所有重要分子跃迁的光谱数据,为这一问题提供全面的解决方案。这些数据将广泛应用于其他问题,并将用于研究冷星、褐矮星和星周环境。本文阐述了该项目的科学基础,并回顾了这一领域以前的工作。第一性原理和精确调谐的量子力学方法的混合物将用于计算全面和非常大的旋转振动和旋转振动电子(旋转振动)线列表。将开发处理甲烷和硝酸等较大分子的方法。ExoMol将依靠这些发展和最先进的计算技术。
2012-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol line lists -- LXIII: ExoMol line lists for 12 isotopologues of CO$_2$
University College London(伦敦大学学院)
ExoMol构建了12种二氧化碳同位素的转动能线列表,结合变分程序和经验势能面,用于生成辐射传输代码的不透光率数据。
2026-01-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ExoMol molecular line lists: XI The spectrum of nitric acid
硝酸可能是系外行星大气中的生物标志物。计算了硝酸(HNO $_3$)的转动和转动-振动跃迁的精确线列表。这张谱线表涵盖了波长大于1.42 $μ$ m(0 - 7000 cm $^{-1}$)和温度高达500 K的谱线。使用混合变分微扰理论和经验调谐势能和偶极子表面的线列表计算。它包括近70亿个转换,涉及到$J=100$的旋转。从HITRAN和PNNL数据库的光谱比较表明,我们的计算的准确性。水-硝酸混合物的合成光谱表明,硝酸在7.5和11.25 $μ$ m处具有能够提供HNO $_3$的明确特征的特征;在11.25 $μ$ m处的特征特别有希望。配分函数和转换的完整行列表以电子形式作为文章的补充数据,并在www.exomol.com上提供。
2015-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
ExoMol line lists -- LVI: The SO line list, MARVEL analysis of experimental transition data and refinement of the spectroscopic model
本研究构建了一氧化硫$^{32}$S$^{16}$O的半经验线表SOLIS,通过MARVEL算法分析实验跃迁数据并精化光谱模型,所得线表覆盖多电子态与宽波数范围,已在ExoMol平台公开。
2023-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
ExoMol Line Lists -- LXII: Ro-Vibrational Energy Levels and Line-Strengths for the Propadienediylidene (C3) in its Ground Electronic State
本研究通过变分计算构建 ^12C3 及其两种同位素体的振转能级与谱线强度 ExoMol 线表,为冷富碳恒星和系外行星大气建模提供改进不透明度。
2024-10-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ExoMol line lists -- LI. Molecular line list for lithium hydroxide (LiOH)
本文基于高精度从头算势能面和新建偶极矩面,构建了LiOH首个覆盖0-10000 cm⁻¹、含超3.31亿条跃迁的OYT7谱线列表,适用于高达3500 K温度,为系外行星等天体环境中的LiOH分子探测提供关键数据支持。
2023-08-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
ExoMol line lists VII: The rotation-vibration spectrum of phosphine up to 1500 K
计算了$^{31}$ PH $_3$在基态电子态的一个综合热线列表。该谱线表称为SAlTY,包含750万个能级之间的近168亿次跃迁,适用于模拟高达1500 K的光谱。它涵盖了波长长于1~ $μ$ m的范围,包括能量低于$hc \cdot 18\,000$ ~cm $^{-1}$的所有跃迁到较高态,以及高达$J=46$的转动激发。用核运动程序TROVE对旋转-振动运动的薛定谔方程进行变分求解,得到了谱线表。先前报道的{ \it从头算}偶极矩表面以及更新的“光谱”势能表面(PES),通过改进现有的\textit{ab initio}表面通过最小二乘拟合实验得出的能量。与其他可用来源的膦跃迁的详细比较证实了SALTY的准确性,并说明了以前的实验和理论汇编的不完整性,温度高于300 K。预计大气模型会严重低估不平衡环境中磷化氢的丰度,预计磷化氢将在许多亚恒星物体的对流层上层检测到。这个列表适用于模拟许多天体物理环境的大气,即碳星,Y矮星,T矮星,热彗星和太阳系气体巨行星。全文可作为该文章的补充数据查阅,网址为\url{www.exomol.com}。
2014-10-10 astro-ph.EP
ExoMol line lists -- XLVII. Rovibronic molecular line list of the calcium monohydroxide radical (CaOH)
未来任何对恒星和系外行星大气中氢氧化钙自由基(CaOH)的探测都将依赖于精确的分子不透明度数据。在这里,我们提出了CaOH的第一个全面的分子线列表,涵盖了\A- \X \旋转振动电子和\X-\X \旋转振动带。新计算的OYT 6线列表包含超过242亿个跃迁,跃迁在320万个能级之间,旋转激发高达$J=175.5$。它适用于高达$T=3000$ ~K的温度,并覆盖0\,-\,35\,000 ~cm $^{-1}$范围(波长$λ> 0.29$ ~ $μ$ m),用于旋转、旋转-振动和\A -\X \电子跃迁。16\,000 cm $^{-1}$($λ= 0.63$ ~ $μ$ m)附近的强带可能在未来的天文观测中很有意义,特别是在温度可能变得非常高的热岩系外行星中。OYT 6线列表是使用经验精炼的\X \和\A \状态势能表面、高级\textit{ab initio}跃迁偶极矩表面以及对Renner-Teller和自旋轨道耦合效应的严格处理生成的,这对于正确建模是必要的CaOH光谱。对CaOH谱线列表进行了后处理,以使其适合高分辨率应用,即:通过用更精确的计算得到的值(在可用的情况下)代替计算的能级,从而提高某些区域中预测的线位置的精确度。OYT 6谱线列表可从ExoMol数据库http://www.exomol.com和CDS天文数据库获得。
2022-10-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.atom-ph
ExoMol line lists - XXXII. The rovibronic spectrum of MgO
氧化镁的线列表计算和广泛的比较与现有的实验光谱。LiTY谱线列表涵盖了五种最低电子态($X\,{}^1Σ^+$、$a\,{}^3Π$、$A\,{}^1Π$、$B\,{}^1Σ^+$和$b\,{}^3Σ^{+}$)和五种同位素体($^{24}$ Mg $^{16}$ O、$^{25}$ Mg $^{16}$ O、$^{26}$ Mg $^{16}$ O、$^{24}$ Mg $^{17}$ O、$^{24}$ Mg $^{18}$ O、$^{24}$ Mg $^{17}$ O和$^{24}$ Mg $^{18}$ O)内的所有转振动跃迁。计算使用势能曲线,自旋轨道和电子角动量耦合曲线,通过拟合经验能级确定;这些能级在大多数情况下在0.01 \cm \内重现。计算的核运动波函数与{ \it ab initio}偶极矩曲线相结合,给出了跃迁强度和激发态辐射寿命,并与实验室测量结果进行了比较。$^{24}$ Mg $^{16}$ O谱线列表包括186 842($J\le 320$)振转电子态和72 833 173个跃迁,角动量$J$高达300,覆盖波数高达33 000 cm $^{-1}$($λ> 0.3$ $μ$ m)。这些列线适用于高达约5000 K的温度。它们与系外行星大气、冷星和褐矮星的天体物理学研究有关,并以电子形式在CDS和ExoMol数据库中提供。
2019-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol molecular line lists - XXIII: spectra of PO and PS
给出了一氧化磷($^{31}$ P $^{16}$ O)和一硫化磷($^{31}$ P $^{32}$ S)在其$X$ $^2Π$电子基态下的综合谱线列表。这些谱线是基于新的从头算势能(PEC)、自旋轨道(SOC)和偶极矩(DMC)曲线,这些曲线是使用MRCI+Q-r方法在aug-cc-pV 5 Z和aug-cc-pV 5 Z基组下计算的。核运动方程(即每个分子的旋振薛定谔方程)使用程序Duo求解。PEC和SOC在最小二乘拟合中根据可用的实验数据进行细化。计算分区函数$Q(T)$,直到$T=$ 5000 K,即行列表的有效性范围。这些行列表是两种分子中最全面的。$Q$ -分支的自旋轨道分裂组件的特征尖锐的峰值给出了有用的诊断PO和PS在红外波长的光谱。这些线列表应该证明是有用的分析观测和建立模型的环境,如褐矮星,低质量的恒星,富O星周地区和潜在的系外行星检索。由于PS尚未在空间中被检测到,两个最低激发电子态($a$ $^4Π$和$B$ $^2Π$)的作用也被考虑。PS $X - B$的电子跃迁,它预测了一些尖锐的振动带在近紫外线,也提出了一个近似的线列表。行列表可从CDS(cdsarc.u-strasbg.fr)和ExoMol(www.exomol.com)数据库获得。
2017-09-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
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。
2018-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol line lists -- XLV. Rovibronic molecular line lists of calcium monohydride (CaH) and magnesium monohydride (MgH)
给出了一氢化钙($^{40}$ Ca $^{1}$ H)和一氢化镁($^{24}$ Mg $^{1}$ H)及其次要同位素体($^{25}$ Mg $^{1}$ H和$^{26}$ Mg $^{1}$ H)的新分子线列表。旋转-振动-电子(旋振)谱线列表,命名为\texttt{XAB},考虑了0- 30\,000 cm $^{-1}$区域(波长$λ> 0.33$ ~ $μ$ m)中涉及\X、\A和\BBp \电子态的跃迁,适用于高达5000 K的温度。对CaH和MgH已发表的光谱文献进行全面分析,以获得新的广泛的数据集,准确的rovibronic能级与测量不确定性和一致的量子数标签。这些数据集用于产生CaH和MgH的新光谱模型,包括新的精细化势能曲线和不同电子态之间的耦合(例如,自旋-轨道、电子角动量、Born-Oppenheimer击穿、自旋-旋转、$Λ$ -加倍)和先前公开的\textit{ab initio}跃迁偶极矩曲线。随着爱因斯坦$A$系数,状态寿命和Landé $g$ -因素提供,后者是特别有用的CaH和MgH可以用来探测恒星磁场。在后处理行列表时,计算的能级已被更准确的经验值(如果可用)取代,从而使行列表适合高分辨率应用。\texttt{XAB}线列表可从ExoMol数据库http://www.exomol.com和CDS天文数据库获得。
2022-10-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A hybrid approach to generating diatomic line lists for high resolution studies of exoplanets and other hot astronomical objects: Updates to ExoMol MgO, TiO and VO line lists
本文结合 Marvel 经验能级、预测位移、同位素体外推及有效哈密顿量数据,更新了 MgO、TiO 多个同位素体的 ExoMol 线表,并给出 VO 的新 Marvel 结果。
2024-09-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Data structures for photoabsorption within the ExoMol project
针对ExoMol扩展至紫外波段的需求,本文提出可统一表征光解离、连续吸收与预解离及其温度依赖效应的数据结构。
2023-06-07 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.chem-ph
ExoMol line lists -- LIV: Empirical line lists for AlH and AlD and experimental emission spectroscopy of AlD in $A$ $^1Π$ ($v=0, 1, 2$)
本文结合 AlD 高分辨发射光谱与 MARVEL 经验能级,精修 WYLLoT 模型并提出 AloHa 线表,改进 AlH/AlD 预解离区高转动态及天体光谱模拟。
2023-12-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An update to the MARVEL dataset and ExoMol line list for 12C2
二碳(C2)的光谱在天体物理学以及等离子体和火焰的光谱研究中非常重要。C2光谱的特点是有许多波段系统,新的波段系统仍在积极识别中;天文观测涉及其中的八个波段。最近,Furtenbacher等人(2016,Astrophys. J. Suppl.,224,44)提出了一组5699个经验能级的12 C2,分布在11个电子态和98个电子振动带,来自42个实验研究,并使用MARVEL(测量的主动旋转振动能级)程序获得。在这里,我们添加了来自13个新来源的数据,并更新了来自5个来源的数据。这些数据源中的许多都表征了高电子态,包括新检测到的3 Pig态。在MARVEL程序改进后,纳入了较早的研究,从而可以估计其不确定性。这些较老的作品特别确定了C1 Pig状态的水平,这是特征不充分的Deslandres-d 'Azambuja(C1 Pig-A1 Piu)带的上部状态。新的汇编认为,共有31323个过渡,并得出7047经验(MARVEL)能级跨越20个电子和142振动态。这些新的经验能级在此用于更新8状态C2 ExoMol线列表。这个更新的谱线表非常适合于天文光谱学中的高分辨率互相关研究,例如系外行星,因为在1000 K时强度超过10^(-18)cm/分子的跃迁中,99.4%的频率由经验能级确定。
2020-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
A high-resolution line list for AlO
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。
2021-10-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
ExoMol line lists -- LX. Molecular line list for the ammonia isotopologue $^{15}$NH$_3$
本研究基于经验势能面与从头算偶极矩面,结合MARVEL实验能级校正,构建了覆盖10000 cm$^{-1}$、适用于1000 K以下的$^{15}$NH$_3$高精度理论线表CoYuTe-15,可用于天体光谱探测与指认。
2024-10-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
ExoMolHR: A Relational Database of Empirical High-Resolution Molecular Spectra
该研究构建ExoMolHR经验性高分辨率分子光谱关系数据库,基于ExoMol数据集不确定性筛选高精度谱线,整合MARVEL经验能级,提供谱线位置与强度计算及可视化等功能,现有24307135条谱线数据。
2025-04-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Full Spectroscopic Model and Trihybrid Experimental-Perturbative-Variational Line List for CN
精确的谱线表对于描述小分子的光谱性质是很重要的。虽然存在CN(化学和天体物理学的重要分子)的行列表,但尚未公布基本的能量光谱模型,这需要考虑质子-电子质量比变化对跃迁的敏感性。在这里,我们已经开发了一个双能谱模型,以及一个新的混合风格的线列表CN及其同位素,结合能级,来自实验(奇迹),使用传统的/微扰的方法(Mollist),和变分的方法(从一个双光谱模型,使用标准ExoMol方法)。最终的12 C14 N的三杂化ExoMol式谱线列表由28,004个能级(6,864个实验能级,1,574个微扰能级,其余为变化能级)和2,285,103个最低电子态(X2 Sigma+,A2 Pi和B2 Sigma+)之间高达60,000 cm-1的跃迁组成。创建的光谱模型被用来评估CN作为一个分子探针,以限制质子-电子质量比的变化,没有过于有前途的敏感过渡河外研究被确定。
2021-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
The high-temperature rotation-vibration spectrum and rotational clustering of silylene (SiH$_2$)
给出了SiH $_2$的电子基态($\tilde{X}^{1}A_{1}$)的转动振动谱线表。线列表,命名为CATS,适用于温度高达2000 K,并涵盖波数范围0 - 10,000 cm $^{-1}$(波长$>1.0$ $μ$ m)的旋转激发状态高达$J=52$。超过3.1亿之间的593 804能级的跃迁已计算变分与一个新的经验精炼的势能面,确定通过精炼到75经验项值与$J\leq 5$和一个新计算的高级别从头计算偶极矩表面。这是第一个,全面的高温线名单被报道的SiH $_2$,预计将有助于研究硅烯在等离子体物理,工业过程和可能的天文探测。此外,我们还研究了SiH $_2$光谱中的转动能级聚簇现象。CATS行列表可从ExoMol数据库(www.exomol.com)和CDS数据库获得。
2020-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
Molecular line shape parameters for exoplanetary atmospheric applications
我们描述了ExoMol数据库关于分子谱线形状的最新更新。ExoMol提供了全面的分子谱线列表,特别强调了涉及系外行星和冷恒星大气特征的应用。这些应用的重要要求是(i)氢和氦主导气氛的加宽参数和(ii)非常宽的温度和压力范围。现有的线形数据在文献中,从系外行星社区的需求和他们的具体需求的现状进行了讨论。
2017-04-13 astro-ph.EP
ExoCross: a general program for generating spectra from molecular line lists
ExoCross是一个Fortran代码,用于生成光谱(发射,吸收)和热力学性质(配分函数,比热等)。从分子谱线列表中。输入以几种格式进行,包括ExoMol和HITRAN格式。ExoCross是高效的并行化,也显示了高度的矢量化。它可以处理多种谱线轮廓,如多普勒谱线、洛伦兹谱线和福格特谱线,并支持多种展宽方案。Voigt配置文件通过几种方法处理,允许快速和准确的模拟。其中两种方法是新的。ExoCross也能够与最近提出的超线方法一起工作。它支持寿命、冷却功能、比热和其他属性的计算。ExoCross可用于在不同格式之间进行转换,例如HITRAN、ExoMol和Phoenix。它能够使用简单的双温度方法模拟非LTE频谱。不同的电子,振动或振动带可以分别模拟使用一个有效的过滤计划的基础上的量子数。
2018-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
The ExoMolOP Database: Cross-sections and k-tables for Molecules of Interest in High-Temperature Exoplanet Atmospheres
根据ExoMol、HITEMP和MoLLIST数据库的最新行列表数据,已为80多个物种编制了一个公开的天体物理学感兴趣分子不透明度数据库ExoMolOP。这些数据通常适合于描述高温系外行星或冷恒星/亚恒星大气的特征,并且在各种压力和温度下进行了计算,其中仅包括来自HITRAN数据库的室温分子。这些数据以不同的方式为四种不同的系外行星大气检索代码进行格式化; ARCiS、TauREx、NEMESIS和petitRADTRANS,并包括0.3~-~50 $μ$ m波长区域的截面(R ~=~ $\fracλ{Δλ}$ ~=~ 15,000)和k表(R~=~ $\fracλ{Δλ}$ ~=~1000)。不透明度文件可以下载并直接用于这些代码。还包括碱金属Na和K的原子数据,使用NIST数据库中的数据和共振线的最新线形。增宽参数取自可用的文献,或取自没有增宽数据的具有相似分子性质的已知分子。数据可从www.exomol.com获得。
2020-09-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
PyExoCross 2.0: A Python Framework for LTE and non-LTE Spectra, Cross Sections, and Spectroscopic Post-processing of Atomic and Molecular Line Lists
Department of Physics and Astronomy University College London(伦敦大学学院物理与天文系)
PyExoCross 2.0是一个Python框架,用于将原子和分子线列表转换为光谱量,新增non-LTE计算、GPU加速及更多数据库支持,提升灵活性与可扩展性。
2026-09-16 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.chem-ph
An Algorithm to Compress Line-transition Data for Radiative-transfer Calculations
分子谱线跃迁表是辐射转移计算的基本组成部分。随着最近的数据库现在超过十亿行标记,由于所需的处理能力和内存,处理它们在计算上已经变得令人望而却步。在这里,我提出了一个依赖于温度的算法来分离强弱线过渡,重新格式化的大部分较弱的线到一个横截面数据文件,并保留了详细的逐行信息的少数强线。对于0.3- 30 { \micron }范围内的任何给定分子,该算法将线的数量减少到几百万,从而能够在没有显著信息损失的情况下进行更快的辐射转移计算。最终的压缩率取决于频谱的密度。我验证此算法通过比较Exomol的HCN吸收系数光谱之间的完整的(65万行转换)和压缩(770万)行列表。在0.6--33 { \micron }范围内,折射系数值之间的平均差异小于1%。该算法的Python/C实现是开源的,可在https://github.com/pcubillos/repack上获得。到目前为止,这段代码处理Exomol和HITRAN行转换格式。
2017-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
HELIOS-K 2.0 Opacity Calculator and Open-source Opacity Database for Exoplanetary Atmospheres
计算和使用不透明度是建立和解释系外行星大气数据的关键部分。由于基础光谱谱线列表不断扩展,目前包括约10^10 - 10^11条过渡谱线,因此不透明度计算器代码需要变得更强大。在这里,我们介绍了HELIOS-K GPU加速不透明度计算器的主要升级,并描述了在合理的时间内处理大型行列表的必要步骤。除了性能改进之外,我们还提供了更多功能,并提供了一个用于处理不同原子和分子数据集的工具箱:从下载和预处理数据到以用户友好的方式执行不透明度计算。HELIOS-K支持来自ExoMol、HITRAN、HITEMP、NIST、Kurucz和VALD 3的行列表。通过匹配ExoCross代码用于计时性能的0.1 cm^-1分辨率和25 cm^-1切割长度(251秒,不包括数据读入时间),HELIOS-K可以在12.5秒内处理ExoMol BT 2水管列表。使用0.01 cm^-1的分辨率,需要45秒--相当于每秒10^7行。由于0.01 cm^-1的波数分辨率足以满足大多数系外行星大气光谱计算的需要,因此我们在计算数百种原子和分子的不透明度函数时采用了这一分辨率,并将其免费提供给开放存取的DACE数据库。对于数据库的不透明度计算,我们对分子使用100 cm^-1的切割长度,对原子不使用切割长度。我们的不透明度可从https://dace.unige.ch/opacityDatabase下载,并可使用h…
2021-03-22 astro-ph.EP astro-ph.IM