Current status of NLTE analysis of stellar atmospheres
综述了各种热星光谱NLTE模拟和分析程序。讨论了动力学平衡标准方程的推广及其结果。
2014-06-13 astro-ph.SR
The effect of horizontal plasma inhomogeneities in 3D NLTE radiation transfer in stellar atmospheres
{We目的是演示大气不均匀性对谱线辐射出射比强度和辐射通量的影响。} {We自洽地解决了三维大气中的二能级原子的NLTE问题，使用笛卡尔网格。为此，我们使用三维辐射转移程序PORTA。通过检查简单的例子，我们研究的情况下，在大气模型中的温度不均匀性导致的出射辐射的修改。{We表明模拟大气中特定的温度不均匀性影响出现的辐射，并且基于平面平行大气模型的恒星光谱解释可能导致关于大气结构的错误结论。
2019-01-04 astro-ph.SR
Spherically symmetric model stellar atmospheres and limb darkening II: limb-darkening laws, gravity-darkening coefficients and angular diameter corrections for FGK dwarf stars
临边昏暗是解释行星凌日、食双星、光学/红外干涉测量和微透镜事件观测的基本成分。然而，这种建模传统上表示由一个简单的法律，有一个或两个系数，已来自平面平行模型恒星大气，这已经做了许多研究人员的临边暗化。最近，研究人员已经超越了平面平行模型，并考虑了其他几何形状。我们以前研究了冷巨星和超巨星的球对称和平面平行模型恒星大气的边缘变暗系数，在这次调查中，我们将同样的技术应用于FGK矮星。我们提出了边缘暗化系数，重力暗化系数和干涉角直径校正从阿特拉斯和SAtlas模型恒星大气。我们发现，球度是很重要的，即使是矮模型大气，导致显着差异的预测系数。
2013-06-27 astro-ph.SR
The Influence of Chemi-ionization and Recombination Processes on Spectral Line Shapes in Stellar Atmospheres
本文考虑了原子-里德伯原子碰撞中的化学电离过程以及相应的化学复合过程对恒星大气弱电离层中原子出射态布居的影响。所给出的结果与太阳光球和某些M红矮星以及DB白矮星大气的弱电离层有关。已经发现，上述化学电离/复合过程占主导地位的有关并发的电子-原子和电子-离子的电离和复合过程中所考虑的恒星大气的所有部分。所得到的结果表明，所考虑的化学电离/复合过程必须有一个非常显着的影响恒星大气的光学性质的事实。因此，它表明，这些过程及其重要性的非本地热力学平衡（非LTE）模拟的太阳大气应进一步研究。
2011-12-28 astro-ph.SR
3D stellar atmospheres for stellar structure models and asteroseismology
对流是决定冷星包层结构的最重要的物理过程。它影响表面辐射通量和观测到的谱线轮廓的形状，并负责产生和抑制类似太阳的振荡等。恒星表面对流的三维数值模拟已经发展成为模拟和分析冷恒星表面物理机制的有力工具。本文讨论了用于此类应用的3D恒星大气的主要原则。恒星结构和演化理论的要求，使用它们作为边界条件进行了分析，以及使用日震和asteroseismology，以减少建模的不确定性和探测的一致性和准确性的3D恒星大气作为这个过程的一部分的能力。由不同的团队对太阳表面的模拟进行了比较，并讨论了这种建模方法的不确定性的一些问题。
2009-11-17 astro-ph.SR
A Grid of 3D Stellar Atmosphere Models of Solar Metallicity: I. General Properties, Granulation and Atmospheric Expansion
现有的恒星大气模型网格是解释恒星观测和确定其基本参数的主要工具。这些模型依赖于大大简化的对流模型，然而，贷款较少的预测能力，这种模型的晚型恒星。我们提出了一个网格的改进和更可靠的恒星大气模型的晚型恒星，深，三维，对流，恒星大气模拟的基础上。该网格一般用于解释观测结果，并改进恒星和星震建模。我们解决了纳维-斯托克斯方程在3D和并发的辐射转移方程，为一系列的大气参数，涵盖了大部分的恒星演化与对流在表面。我们强调使用最好的原子物理学进行定量预测和与观测结果的比较。我们目前的颗粒大小，对流膨胀的声腔，渐近的温度，作为大气参数的函数。这些结果和其他结果也以电子形式提供。
2013-03-07 astro-ph.SR
Photospheric constraints, current uncertainties in models of stellar atmospheres, and spectroscopic surveys
我们在这里总结的讨论围绕光球的限制，目前的恒星大气模型的不确定性，以及正在进行的光谱调查的报告。而不是一个全景的艺术状态，我们选择提出一个开放的问题，应该调查，以改善未来的分析清单。
2014-09-08 astro-ph.SR
Stellar atmospheres, atmospheric extension and fundamental parameters: weighing stars using the stellar mass index
理解恒星的最大挑战之一是测量它们的质量。测量恒星质量的最好方法包括双星相互作用、星震学和恒星演化模型，但这些方法对红巨星和超巨星并不理想。在这项工作中，我们提出了一种新的方法来推断恒星质量的演化红巨星和超巨星使用干涉和分光光度观测相结合的球形模型恒星大气测量我们所谓的恒星质量指数，定义为恒星半径和质量之间的比率。该方法是基于角直径的不同测量值之间的相关性，用作大气扩展的代理，和基本的恒星参数。对于一个给定的恒星，分光光度法测量罗斯兰角直径，而干涉测量通常探测更大的边缘变暗的角直径。这两个角直径的比率与恒星大气的相对延伸成正比，而恒星大气的相对延伸与恒星的有效温度、半径和质量密切相关。我们表明，这些相关性很强，可以导致恒星质量的精确测量。
2016-08-08 astro-ph.SR
Improving 1D Stellar Models with 3D Atmospheres
恒星演化编码在当今的天体物理学中扮演着重要的角色，但它们有着共同的问题。在这项工作中，我们试图弥补其中一些使用的结果，从现实和高度详细的三维流体动力学模拟恒星大气。我们已经实现了一个新的温度分层提取直接从三维模拟到加兴恒星演化代码，以取代通常使用的简化大气。其次，我们已经实现了使用一个可变的混合长度参数，它的变化作为恒星表面的重力和温度的函数-也来自3D模拟。此外，为了使我们的模型一致，我们计算了新的不透明度表，以匹配大气模拟。在这里，我们介绍了修改后的代码和使用它的恒星演化的初步结果。
2016-10-24 astro-ph.SR
The stellar atmosphere simulation code Bifrost
内容：恒星对流和光球的数值模拟已经发展到可以解释观测到的谱线的详细形状的程度。恒星的大气层非常复杂，对流层、光球层、色球层、过渡区和日冕都有非常不同的物理机制。为了了解大气层的细节，有必要模拟整个大气层，因为不同的层之间存在强烈的相互作用。这些物理机制是非常不同的，它需要一个高效的大规模并行数值代码来解决相关的方程。目的：设计、实现和验证大规模并行数值程序Bifrost，用于模拟从对流区到日冕的恒星大气。研究方法：该代码进行了一些验证测试，其中包括Sod激波管测试，Orzag-Tang碰撞激波测试，边界条件测试以及代码如何处理磁场平流，色球辐射，等温散射大气中的辐射转移，氢电离和热传导的测试。结果：Bifrost以良好的结果完成了测试，并显示出接近线性的效率扩展到数千个计算核心。
2011-05-31 astro-ph.SR
Using limb darkening to measure fundamental parameters of stars
上下文临边暗化是了解恒星大气的重要工具，但大多数测量临边暗化的观测都假设了各种参数化，无法得到有关恒星大气结构的重要信息。目标。我们使用一个特定的边缘暗化关系，研究如何最佳拟合系数与基本恒星参数从球对称模型恒星大气。方法.利用球对称的Atlas模型大气网格，我们计算了边缘暗化系数，并发展了一种新的方法来预测恒星的基本参数。结果我们发现，我们提出的方法预测恒星大气模型的质量只给出半径和边缘变暗系数，这表明微透镜，干涉，过境和日食观测可以约束恒星质量。结论.这种新的方法表明，边缘暗化参数化包含有关恒星大气结构的重要信息，有可能成为测量恒星质量的有价值的工具。
2012-07-30 astro-ph.SR
Indicators of Mass in Spherical Stellar Atmospheres
质量是最重要的恒星参数，但它不能直接观测到一颗恒星。球形模型恒星大气的特征是光度（$L_\star$）、质量（$M_\star$）和半径（$R_\star$），现在观测可以直接确定$L_\star$和$R_\star$。我们计算了红巨星和红超巨星的球形模型大气，这些红巨星和红超巨星的$L_\star$和$R_\star$在每种类型的恒星的特征值上保持不变，但$M_\star$是变化的，我们搜索了预测的通量谱和表面亮度分布，以寻找随质量变化的特征。对于这两类恒星，我们发现在表面亮度分布和通量谱中恒星质量的相似特征。光谱特征以前已经被用来确定$\log_{10} (g)$，现在可以观察到非二元红巨星或红超巨星的光度和半径，球形模型恒星大气可以用来从目前可实现的光谱确定恒星的质量。表面亮度随质量的变化比目前的恒星成像所能分辨的要小一些，但它们的优点是对大气的详细化学成分不太敏感。
2013-02-20 astro-ph.SR
Dislocations in magnetohydrodynamic waves in a stellar atmosphere
我们描述了分层恒星大气中磁流体动力学波中波前位错的存在。标量位错，如边缘和漩涡，可以出现在阿尔文波，以及在一般的磁声波。我们在太阳色球层黑子的磁流体动力学波观测中发现了这些位错。通过对所观测到的位错电荷的测量，我们首次估计了太阳黑子中沿磁场传播的波的模式贡献。
2013-08-01 astro-ph.SR
Micro- and macroturbulence derived from 3D hydrodynamical stellar atmospheres
微观和宏观湍流（xi_mic和xi_mac）作为恒星参数的函数的理论预测可以是有用的光谱工作的基础上的1D模型大气中的情况下，经验确定的xi_mic是不可能的，由于缺乏合适的线和/或宏观湍流和旋转线展宽是难以分开的。为了利用CIFIST 3D模型大气网格推导出有效温度，重力和金属丰度的xi_mic和xi_mac的理论依赖性，我们讨论了不同的方法来推导出xi_mic的数值模拟，并报告了太阳和南河三的第一个结果。在这两种情况下，初步分析表明，在模拟中发现的微湍流显着低于在真实的恒星大气。
2009-10-21 astro-ph.SR
IAU Commission 36 (Theory of Stellar Atmospheres): Hexennial Report 2009-2015
这份六年期报告涵盖了IAU第36委员会-“恒星大气理论”-在2009年至2015年期间的活动，将是该委员会的最后一份报告，由C.G5委员会取代。在概述了组织委员会的组成之后，我们列出了2009年至2015年期间举行的与我们委员会成员相关的科学会议，并评论了IAU重组过程中新委员会C.G5（“恒星和行星大气”）的成立和目标。在报告的主要部分，我们简要回顾了过去六年来在我们的研究领域内的具体贡献和成就，集中在理论方面，并划分为晚型和大质量恒星大气。我们还提供了主要研究领域的更全面的概述，并以一系列有用的网络链接完成我们的报告。
2015-12-22 astro-ph.SR
Constructing a Cepheid Period p-Factor Relation from Static Model Stellar Atmospheres
使用Baade-Wesselink方法测量造父变星距离的最大不确定性之一是投影因子（p因子）的值。然而，使用IRSB技术和从流体动力学模型测量的P-因子不一致。在这项工作中，我们计算球对称的静态模型恒星大气，并预测一个周期的p因子关系。
2012-01-04 astro-ph.SR
The IRIS$^{2+}$ inversion tool: recovering the radiative losses and the thermodynamics in the lower solar atmosphere
Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory（洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室）；Institute for Solar Physics, Dept. of Astronomy, Stockholm University（斯德哥尔摩大学天文学系太阳物理研究所）；Rosseland Center for Solar Physics, University of Oslo（奥斯陆大学罗森兰太阳物理中心）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）
IRIS$^{2+}$是一种快速可靠的反演工具，用于恢复日球层大气的热力学和辐射损失。
2026-01-13 astro-ph.SR
Comparison of limb-darkening laws from plane-parallel and spherically-symmetric model stellar atmospheres
临边变暗是模拟食双星和行星凌日光变曲线的基本约束。随着开普勒、CoRot和Most的观测变得越来越精确，有必要对边缘变暗有更深入的了解。然而，边缘暗化通常被建模为简单的参数化适合平面平行模型恒星大气，忽略恒星大气的扩展。在这项工作中，我计算线性，二次和四个参数的边缘变暗的法律从网格的平面平行和球对称模型恒星大气中的温度和重力范围代表恒星的红巨星分支上发展。每个几何形状的边缘变暗的关系进行了比较，发现适合平面平行模型比球对称模型好得多。假设球对称模型大气的边缘变暗比平面平行模型更能代表实际的恒星边缘变暗，那么这些边缘变暗定律将不适合恒星盘的边缘，导致光变曲线拟合的误差。这个误差会随着恒星大气层的延伸而增加。
2011-09-21 astro-ph.SR
A new extensive library of PHOENIX stellar atmospheres and synthetic spectra
我们提出了一个新的高分辨率合成光谱库的基础上恒星大气代码PHOENIX，可用于光谱分析和恒星参数合成的广泛应用。PHOENIX的球形模式被用来创建模型大气，并从中获得详细的合成恒星光谱。我们提出了一个新的自洽的方式来描述我们的模型大气的微观湍流。合成光谱覆盖500 AA至50.000AA的波长范围，光学和近红外分辨率为R=500.000，红外分辨率为R=100.000，紫外分辨率为0.1AA。参数空间覆盖2.300K ≤ Teff ≤ 12.000K，0.0 ≤ log（g）≤ +6.0，-4.0 ≤ [Fe/H] ≤ +1.0，-0.2 ≤ [alpha/Fe] ≤ +1.2。该库是一项正在进行的工作，我们希望将其扩展到Teff=25.000 K。
2013-04-24 astro-ph.SR
SMART - a computer program for modelling stellar atmospheres
SMART（辐射转移的光谱和大气模型）程序是为了模拟热星（O、B和A光谱类）的大气和光谱并研究其中的不同物理过程而编写的（Sapar和Poolamäe，2003年; Sapar等人，2007年）。线覆盖模式的计算假设平面平行，静态和水平均匀的大气辐射，流体静力学和当地的热力学平衡。SMART的主要优点是它的简短，简单，用户友好和灵活的研究不同的物理过程。SMART在Windows和Linux下都成功地运行在PC上。
2013-10-07 astro-ph.SR
Scaling of the asymptotic entropy jump in the superadiabatic layers of stellar atmospheres
恒星结构计算能够精确预测恒星演化过程中的性质。然而，对流仍然是模拟的混合长度理论，因此，光学表面附近的上边界条件不同意与asteroseisic观测。我们希望改进恒星结构计算中确定外边界条件的方法。我们研究现实的3D恒星大气模型，以找到替代属性。我们发现，渐近熵运行的超绝热对流表面层表现出明显的普遍分层时，归一化的熵最小值和跳跃。归一化熵可以非常精确地由5阶多项式表示，并且3阶多项式也产生精确的系数。这种通用的熵分层或太阳分层，当缩放的熵跳跃和最小值，可以用来改善模拟的超绝热表面层的恒星结构计算。此外，这一发现表明，表面对流对所有冷恒星的作用方式都是相同的，但需要进一步研究，以提高我们对恒星大气的理解。
2016-01-08 astro-ph.SR
The Stagger-grid - A Grid of 3D Stellar Atmosphere Models
理论大气模型为天文学的各种应用提供了基础。在简化的一维大气模式中，对流通常用混合长度理论来处理，尽管它是众所周知的不足，因此，超绝热区是很差的渲染。由于在过去的几十年里，不断增加的计算能力，我们现在能够计算大网格的现实三维（3D）流体动力学模型大气的辐射转移的现实治疗。我们已经计算了交错网格，一个全面的网格的三维大气模型晚型恒星。在所提出的贡献，我们讨论了初步结果的网格探索全球性和平均分层的3D模型。此外，我们还描述了经典的一维大气模型的差异。
2013-10-18 astro-ph.SR
CH in stellar atmospheres: an extensive linelist
高分辨率光谱仪和详细的恒星大气模型的出现加强了对精确分子数据的需求。碳增强贫金属（CEMP）星光谱是研究CH分子跃迁的有趣对象。我们结合分子的光谱分析和恒星辐射转移代码的程序，建立一个广泛的CH线性，包括预解离加宽以及新确定的水平。我们展示了强预解离CH线的CEMP星的例子，我们强调的重要作用所发挥的CH功能的键-内夫功能，降低钡星的光谱多达0.2个级别的$λ=$ 3000 - 5500毫微米范围。由于恒星大气中的极端热力学条件（与实验室相比），可以观察到高能级的分子跃迁。因此，恒星光谱可以用来限制和改进分子数据。
2014-10-15 astro-ph.SR
Statistical equilibrium equations for trace elements in stellar atmospheres
详细讨论了热力学平衡、局部热力学平衡和统计平衡的条件。给出了统计平衡方程和补充方程，以及辐射率和碰撞率的表达式，并着重讨论了微量元素的解。
2010-05-14 astro-ph.SR
Differentiable Stellar Atmospheres with Physics-Informed Neural Networks
本文提出物理信息神经网络Kurucz-a1，模拟LTE下的一维恒星大气，通过流体静力学约束实现可微求解，优于ATLAS-12，支持数据驱动的恒星参数优化。
2025-07-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Measuring the stellar atmosphere parameters using follow-up polarimetry microlensing observations
我们提出了一个潜在的后续偏振微透镜观测研究遥远恒星的恒星大气的分析。首先，我们使用银河系模型、恒星星族和朝向银河系隆起的星际尘埃产生合成微透镜事件。我们模拟了偏振微透镜的光变曲线，并将其与甚大望远镜（VLT）的FOcal Reducer和低色散光谱仪（FORS 2）的仪器规格进行比对，然后进行分析。我们发现，VLT望远镜的精度可以让我们限制冷RGB恒星的大气层。假设OGLE望远镜每年探测到大约$3000$微透镜事件，我们期望在偏振光变曲线中分别探测到偏振微透镜事件的几乎$20,~10,~8, $和$5$，这四个不同的标准是在基线以上的三个连续偏振数据点，分别为$1σ$、$2σ$、$3σ$和$4σ$。我们概括的协方差矩阵制定和提出的偏振和测光信息的组合，使我们能够测量大气的散射光学深度和恒星包络的红巨星的内半径。这两个参数可以决定冷RGB源星大气的尘埃不透明度和尘埃形成的半径。
2020-11-07 astro-ph.SR
Stellar winds and planetary atmospheres
恒星风与行星的磁层和大气层之间的相互作用涉及许多过程，包括粒子的加速，上层大气的加热以及各种各样的大气损失过程。恒星风会带走恒星的角动量，导致旋转减速和磁场活动衰减，从而保护大气层免受侵蚀。虽然风的相互作用受到恒星的X射线和紫外线活动以及大气的化学成分的强烈影响，但行星磁场的作用尚不清楚。在这一章中，我回顾了我们对恒星活动和风的性质和演化的认识，并讨论了这些过程对行星大气长期演化的影响。我不认为大量的重要过程发生在行星表面，导致大气层和行星内部之间的交换。
2021-05-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Interpolation of Model Atmospheres and High-Resolution Synthetic Stellar Spectra
我们目前的光学和红外恒星光谱进行测试，以评估不同类型的插值的准确性。模型大气和连续统归一化通量进行了插值。在第一种情况下，我们使用线性插值，并在第二个线性，三次样条曲线，B-Bezier和二次Bezier方法。我们为这些测试生成了400个ATLAS 9模型大气，其中大气参数的随机值在[Fe/H]中介于-2.5和+0.5之间，有效温度为4500至6250 K，表面重力为1.5至4.5 dex。从这些模型大气中创建合成光谱，并与通过插值得到的光谱进行比较。我们发现，在通量空间中考虑的那些插值算法中，最精确的插值算法是Bezier，其次是二次Bezier和三次样条。模型大气的线性插值导致的误差比通量的线性插值大约两倍，比高阶通量插值大约四倍。
2013-01-21 astro-ph.SR
Why one-dimensional models fail in the diagnosis of average spectra from inhomogeneous stellar atmospheres
我们调查的可行性，表示一个结构化的多维恒星大气与一个单一的一维平均分层的目的，大气的平均光谱的光谱诊断。特别是，我们构建了四个不同的一维分层从一个单一的快照的磁流体动力学模拟太阳对流：一个通过平均其属性在表面上的恒定高度，和三个不同的平均在500 nm的恒定光学深度的表面。使用这些模型，我们计算连续，原子和分子线强度和他们的中心到肢体的变化。从新兴的光谱分析，我们确定了三个主要原因，为什么这些平均表示是不够的，通过光谱分析的恒星大气特性的准确测定。这些理由是：普朗克函数随温度的非线性，它使非均匀大气的平均出射强度高于平均性质大气的平均出射强度，即使它们的温度-光学深度分层是相同的;分子形成随温度和密度的非线性，它使非均匀大气的分子丰度高于具有相同平均性质的一维模型;对流运动的各向异性，强烈影响线芯强度的中心到边缘的变化。因此，我们认为，一个一维的大气模式，再现了平均光谱的非均匀大气不一定反映平均的物理性质的大气，因此本质上是不可靠的。
2011-05-05 astro-ph.SR
Time-dependent atomic diffusion in the atmospheres of CP stars. A big step forward: introducing numerical models including a stellar mass loss
计算丰度分层在ApBp/HgMn恒星大气中，我们正在考虑质量损失，除了在我们的数值代码中的原子扩散，以实现更现实的模型。这些数值模拟与质量损失解决平面平行大气的时间相关的连续性方程，该过程是迭代的，直到获得整个恒星大气的大部分扩散元素的固定浓度。我们发现，镁分层在HgMn星大气中是特别敏感的存在下的质量损失。对于主序星与$T_{\rm{eff}}\approx 12000$ K，观察到的系统性轻度不足的这种元素可以解释，只有当质量损失率约为$4.2\,10^{-14}$太阳质量每年在我们的模型中假设。数值模拟还表明，在HgMn星HD 53929中观察到的P丰度分层可以理解，如果一个弱的水平磁场约75 G存在于该恒星。然而，为了更好地将我们的结果与观测结果进行比较，有必要进行三维建模，特别是当磁场和恒星风-使大气层各向异性-一起考虑时。
2018-11-06 astro-ph.SR
The influence of the radiative non-symmetric ion-atom collisions on the stellar atmospheres in VUV region
本工作的目的是提请注意辐射电荷交换过程中的非对称离子原子碰撞的真空紫外区恒星大气的不透明度的影响因素。为此，计算了几种离子-原子系统的光谱吸收系数，即He + H $^{+}$和H + X $^{+}$，其中X = Na和Li。在选定的例子中，已经确定，检查过程中产生相当宽的分子吸收带的VUV区域，这应该考虑到从实验室测量或天体物理观测获得的数据的解释。本文讨论了DB白矮星和太阳大气以及所谓的锂星大气的辐射过程的潜在意义。
2013-11-02 astro-ph.SR
Spherically-symmetric model stellar atmospheres and limb darkening I: limb-darkening laws, gravity-darkening coefficients and angular diameter corrections for red giant stars
模型恒星大气是理解恒星干涉测量、微透镜、食双星和行星凌日观测的基本工具。然而，计算还包括假设，例如模型的几何形状。我们使用的强度分布计算的平面平行和球对称模型的大气，以确定拟合系数在BVRIHK，CoRot和开普勒波段的临边昏暗使用几种不同的拟合法律，重力暗化和干涉角直径校正。比较每种几何结构的预测变量，我们发现球对称模型几何结构导致对表面重力log g < 3的不同预测。特别是，最常用的临边暗化法律产生的球对称模型大气，这表明需要更复杂的法律的强度分布拟合差。球对称模型的角直径校正范围为0.67至1，而平面平行模型的范围为0.95至1。
2013-05-06 astro-ph.SR
Developing a vision for exoplanetary transit spectroscopy: a shared window on the analysis of planetary atmospheres and of stellar magnetic structure
我们描述了如何在ELT和JWST时代的系外行星大气的准确表征将不可避免地需要考虑对流和磁场引起的恒星不均匀性。现有的证据表明，在观测到的凌日光谱的恒星和行星的签名的混合物。最后，我们讨论了如何通过多管齐下的方法，包括新的太阳参考光谱，改进的MHD建模，以及所涉及的社区之间的协同合作，从太阳到恒星和系外行星天文学家解开这两个组件。
2019-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
On stellar limb darkening and exoplanetary transits
本文探讨了如何比较恒星的边缘暗化系数从模型大气和测光得出的。一个给定的模式大气的不同特征可以给出完全不同的数值结果（即使对于一个给定的临边暗化“定律”），而光变曲线分析产生的临边暗化系数取决于系统的几何形状，并且不能直接与任何模式大气表示法相比较。这些问题的背景下，系外行星凌日，这提供了显着的优势，比传统的双星食系统在恒星临边暗化的研究。通过合成测光法，对少量恒星样本进行了光变曲线分析与新模型大气结果之间的“同类”比较。由此产生的合成测光/大气模型（SPAM）的边缘暗化系数和经验值之间的协议范围从非常好到相当差，即使调查的目标只显示一个小的分散在基本恒星参数。
2011-08-05 astro-ph.SR
Model atmospheres of sub-stellar mass objects
我们提出了一个大纲的基本假设和治理结构方程描述的亚恒星质量的物体，特别是太阳系外的巨行星和褐矮星的大气。虽然大多数物理和数值背景的介绍是通用的，但实现的细节主要涉及代码CoolTlusty。我们还提出了一个审查的数值方法和计算机代码设计来解决结构方程，并作出了重要的评价，其效率和精度。
2017-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracing the evolution of radiation-MHD simulations of solar and stellar atmospheres in the Lagrangrian frame
辐射磁流体模拟已经成为研究太阳和恒星大气物理的标准工具。目的：本文的目的是提出一种方法，允许有效和准确的分析，在这种模拟的拉格朗日框架中的流量。研究方法：本文提出了一种方法，允许给定的种子点，可以自由选择在任何位置，并在任何时间在模拟过程中的模拟状态存储的路径线的建设。该方法基于被动示踪粒子。通过在膨胀区域中注入颗粒，即使在强压缩流的情况下，也避免了无颗粒体积的发生。结果：该方法在太阳和恒星大气模拟程序Bifrost中得以实现。它是高效和准确的。作为例子，我提出了一个分析的气体包裹在对流区和太阳过渡区的粒子。
2018-05-17 astro-ph.SR
M3DIS -- A grid of 3D radiation-hydrodynamics stellar atmosphere models for stellar surveys
本研究基于经典RHD程序、MULTI3D程序与DISPATCH框架开发M3DIS新方法，可高效计算3D恒星大气RHD模型与合成光谱，经太阳观测验证性能，突破3D NLTE光谱学瓶颈，支撑大规模恒星巡天的参数与丰度分析。
2024-07-12 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Limb darkening in spherical stellar atmospheres
（略）背景。星缘暗化，I（μ = cosθ），是微透镜、食双星、行星凌日和干涉观测的重要限制，但通常被视为参数化曲线，例如线性加平方根定律。许多分析假设从模型恒星大气计算的边缘变暗系数。然而，以前的研究，使用来自平面平行模型的I（μ），已经发现对通量归一化曲线的拟合通过固定点，即恒星盘上的公共μ位置，对于Teff，log g和波长的所有值。目标。我们研究这个固定的μ点，以确定它是模型恒星大气的一个属性还是边缘变暗定律的一个属性。此外，我们使用这个临边暗化定律作为一种工具，以探测恒星大气的性质进行比较临边暗化的观测。方法.用平面平行和球对称Atlas模型（由三个基本参数L \star、M \star和R \star表征）计算的强度用于重新检查参数化曲线的固定μ点的存在。结果我们发现，我们的球形模型的强度没有一个固定的点，虽然曲线确实有一个最小的扩展在μ值类似的参数化曲线。我们还发现，参数化曲线有两个固定点，μ1和μ2，虽然μ2是如此接近的磁盘的边缘，它是错过了使用平面平行的大气。我们还发现，相对于平面平行模型，球对称模型似乎更好地与已发表的微透镜观测相一致。
2011-05-01 astro-ph.SR
Inelastic Na+H collision data for non-LTE applications in stellar atmospheres
计算了十个能级之间的所有跃迁（包括离子态（离子对产生））的非弹性Na+H碰撞速率系数，即Na（3s，3 p，4s，3d，4p，5s，4d，4f，5 p）+H（1 s）和Na+ + H-。计算是基于最近的全量子散射截面计算。这些数据是冷天体物理环境中的非LTE应用所需要的，特别是冷恒星大气，并在500-8000 K的温度范围内提供。从考虑的灵敏度的横截面输入的量子化学数据和散射计算的不同方法的结果，估计的速率系数中可能的不确定性的措施。
2010-06-26 astro-ph.SR
Limb Darkening and Planetary Transits: Testing Center-to-limb Intensity Variations and Limb-Darkening Directly from Model Stellar Atmospheres
由MOST、\emph{Kepler}和各种地面测量所采用的凌日方法使太阳系外行星的特征描述达到了前所未有的精确度。这些结果足够精确，可以开始测量行星大气成分、行星扁率、恒星黑子和其他百万分之几百的现象。然而，这些结果取决于我们对恒星临边变暗的理解，也就是说，当行星过境时，恒星盘上的强度分布被顺序阻挡。通常情况下，恒星的边缘暗化被假定为一个简单的参数化与两个系数，来自恒星大气模型或直接拟合。在这项工作中，我们重新审视这一假设和计算合成行星过境光变曲线直接从模型恒星大气中心到边缘强度变化（CLIV）使用平面平行\textsc{Atlas}和球对称\textsc{SAtlas}代码。我们将这些光变曲线与使用最佳拟合的边缘变暗参数化构建的光变曲线进行比较。我们发现，采用参数恒星边缘变暗的法律导致系统的差异，从几何更现实的模型恒星大气CLIV约50 - 100 ppm的过境中心和高达300 ppm的入口/出口。虽然这些误差很小，但它们是系统性的，似乎限制了测量次级效应所需的精度。我们的研究结果也可能有显着的影响过境光谱。
2017-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inelastic Mg+H collision data for non-LTE applications in stellar atmospheres
非弹性Mg+H碰撞的速率系数计算最低的七个级别和离子状态（电荷转移）之间的所有转换。速率系数基于来自全量子散射计算的横截面，其本身基于MgH分子的详细量子化学计算。这些数据是冷天体物理环境中的非LTE应用所需要的，特别是冷恒星大气，并在500-8000 K的温度范围内提供。从考虑的灵敏度的横截面的各种不确定性的计算，最重要的是输入量子化学数据和散射计算的数值精度，在速率系数的可能的不确定性的措施估计。
2012-03-22 astro-ph.SR
The non-symmetric ion-atom radiative processes in the stellar atmospheres
研究表明，在强非对称离子-原子系统中，$A+B^{+}$碰撞中的吸收、电荷交换和光缔合过程以及$AB^{+}$光解离过程对紫外和极紫外恒星大气的不透明度有显著影响.在这项工作中，这样的过程对太阳大气的意义进行了研究。在太阳大气的情况下，与$A=$ H和$B=$ Mg和Si的吸收过程被视为主导过程，但$A=$ H和$B=$ Al和$A=$ He和$B=$ H的情况也被考虑在内。只选择这些物质是因为，在与所用太阳-大气模型相关的物质中，只有对它们，我们才能确定相应分子离子的必要特征，即分子势曲线和偶极矩阵元。结果表明，在相当宽的相应准分子吸收带内的远紫外和极紫外区域的检查非对称过程的效率是可比的，有时甚至大于已知的对称离子原子吸收过程的强度，这是现在包括在模型中的太阳大气。因此，所提出的结果表明，非对称离子原子吸收过程也必须包括在相应的恒星大气模型的\emph{ab initio}。
2013-02-24 astro-ph.SR
Stellar wind effects on the atmospheres of close-in giants: a possible reduction in escape instead of increased erosion
高度辐射的系外行星的大气层被观察到经历流体动力逃逸。然而，由于强大的压力，恒星风可以限制行星大气，减少它们的逃逸。在这里，我们调查在何种条件下，近距离巨星的大气逃逸可能受到其宿主恒星风的巨大压力的限制。为此，我们模拟了在轨道距离（[0.04，0.14] au），行星引力（木星引力的[36%，87%]）和年龄（[1，6.9] Gyr）范围内的行星逃逸。对于这些模拟中的每一个，我们计算这些逃逸大气的冲压压力，并将其与预期的恒星风外部压力进行比较，以确定给定的大气是否受限。我们表明，虽然年轻的近距离巨星应该经历更高水平的大气逃逸，由于更高的恒星辐射，恒星风在年轻时也更强，可能会减少年轻系外行星的逃逸。无论年龄，我们还发现，在我们的参数空间中，总有一个区域的大气逃逸是有限的，最好发生在更高的行星引力和轨道距离。我们调查了一些已知的系外行星的禁闭，并发现其中几个行星的大气层，包括pi Men c，应该受到其宿主恒星风的限制，从而可能阻止高度辐射行星的逃逸。因此，最近报告的π Men c缺乏氢逃逸可能是由恒星风引起的。
2020-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cepheid limb darkening, angular diameter corrections, and projection factor from static spherical model stellar atmospheres
上下文使用经典造父变星测量哈勃常数的一个挑战是莱维特定律或周期光度关系的校准。Baade-Wesselink方法是利用观测到的径向速度与脉动速度之比、投影因子以及恒星角直径的测量能力来确定造父变星的距离。目标。我们使用球对称模型恒星大气探索的p-因子和角直径校正作为脉动周期的函数的依赖性。方法.强度分布计算从一个网格的平面平行和球对称模型恒星大气使用SAtlas代码。投影因子和角直径校正确定从这些强度分布和以前的结果相比。结果我们预测的几何周期投影因子关系，包括以前发表的最先进的流体动力学预测是没有最近的观测约束。我们提出了一些潜在的解决方案，这种差异。模型大气的几何形状也影响了用来解释干涉观测的角直径修正的预测，这表明过去使用的修正低估了造父变星的角直径3 - 5%。结论.虽然球对称流体静力学模型大气不能解决理论和观测的投影因子之间的差异，但它们确实有助于约束必须包括在内的基本物理，包括色球和质量损失。该模型还预测了更多的物理为基础的干涉观测的边缘暗化校正。
2012-03-15 astro-ph.SR
Hydrodynamical model atmospheres: Their impact on stellar spectroscopy and asteroseismology of late-type stars
流体动力学，即多维和时间相关的，晚型恒星的模型大气已经达到了很高的现实水平。它们通常应用于恒星丰度的高保真度工作，但也允许研究在标准一维流体静力模型大气中没有建模的过程。在这里，我们讨论了两个观测方面，出现这样的过程，光度颗粒化背景和光谱微湍流。我们使用CO5BOLD流体动力学模型大气来表征FGK星的总颗粒亮度波动和特征时间尺度。重点放在诊断潜力的颗粒背景约束的基本大气参数。我们发现一个明确的金属依赖的颗粒背景。在太阳金属丰度的模型预测和现有的观测约束之间的比较显示出显着的差异，需要进一步澄清。关于微湍流，我们报告的推导CO5BOLD模型的基础上，这表明良好的对应关系的恒星在毕宿星团的测量理论校准。我们强调一个一致的程序时，确定的微湍流的重要性，并指出通常应用的描述流体静力学模型大气中的微湍流的局限性。
2016-09-01 astro-ph.SR
Non-LTE oxygen line formation in 3D hydrodynamic model stellar atmospheres
OI 777 nm谱线是FGK型恒星大气中氧丰度最常用的诊断方法之一。然而，它们在远离局部热力学平衡（LTE）的条件下形成。我们探讨偏离LTE的原子氧，和他们的影响OI线，跨越交错网格的三维流体动力学模型大气。对于OI 777 nm三重态，我们发现与LTE的显著偏离。这些偏离在具有较大有效温度、较小表面重力和较大氧丰度的恒星中更大。我们提出了OI616 nm、[OI] 630 nm、[OI] 636 nm和OI 777 nm线的预测3D非LTE等效宽度的网格，以及对基于1D LTE的结果的丰度校正。
2015-11-03 astro-ph.SR
Effects of shocks in stellar atmosphere models on the emission line spectrum of surrounding Hii regions
从Hii地区的星系发射线的研究需要的工具，线的比例转化为所需的物理性质。这些工具通常以基于光电离模型网格的诊断比率/图表的形式出现。光电离模型的一个重要输入是电离源的恒星大气光谱。目前在计算前一套模型时忽略了冲击，这可能会威胁到对Hii区域排放线比率的物理解释的准确性。目前的恒星大气模型，用于产生星云发射线诊断图的光电离模型的网格的关键输入可能会产生显着的偏差，由于遗漏的冲击。我们调查是否需要新一代的光电离模型网格，考虑到冲击，以补偿的偏见。我们利用的WM-基本恒星大气代码，它可以占额外的能量发射的恒星光谱能量分布所产生的冲击，结合光电离代码MOCASSIN，以确定是否冲击产生显着的偏差，在确定的物理参数的星际介质和/或电离恒星参数。我们的结论是，这些影响是唯一重要的恒星源的有效温度低于30千K，在这种情况下，他们产生人为的高恒星温度，电子温度和星云电离参数。这种效应的大小显然也取决于激波的强度，而且对于大多数恒星源来说可能并不重要。然而，我们发现我们的20 kK和30 kK激波模型强烈增强He ii 4686星云发射线。然而，这一结果是不够强，以解释先前观察到的氦二4686线发射的光谱中的HII星系。
2013-06-10 astro-ph.SR
Spatially resolved spectroscopy across stellar surfaces. I. Using exoplanet transits to analyze 3-D stellar atmospheres
高精度恒星分析需要流体动力学建模来解释化学丰度或振荡模式。系外行星大气研究需要沿过境路径的恒星背景光谱，而地球类似物的检测需要了解恒星的微变。流体动力学3-D模型可以计算广泛不同的恒星，但已详细测试，只有太阳与其解决的表面特征。模型的预测包括谱线形状，不对称性，和波长的变化，和他们的中心到肢体的变化跨越恒星盘。目标：观测空间高分辨率恒星表面的高分辨率谱线剖面，这种剖面不受全圆盘光谱中存在的空间拖尾和旋转加宽的影响，从而能够与三维模型的合成剖面进行比较。方法：采用正交设计法在系外行星凌日期间，连续的恒星表面部分变得隐藏，并且各个凌日阶段之间的差分光谱提供了暂时隐藏在行星后面的小表面部分的光谱。行星覆盖的范围不超过任何主序星的1%，这使得空间分辨率很高，但需要非常精确的观测。通过对合成谱线的模拟观测来确定实际可测量的量。研究结果：在正常恒星中，不同凌日相位之间的谱线轮廓比可能会有0.5%的变化，需要5，000或更高的信噪比才能进行有意义的光谱重建。虽然对单个谱线来说还不现实，但对冷恒星来说，这是可以通过对具有相似参数的许多谱线进行平均来实现的。结论：对于大型凌日行星的明亮宿主恒星，空间分辨光谱学目前是实用的。在不久的将来，通过不断的光度搜索，可能会发现更多可观测的目标。
2017-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The VSPEC Collection: A suite of utilities to model spectroscopic phase curves of 3D exoplanet atmospheres in the presence of stellar variability
本文介绍 VSPEC Collection：一套结合 PSG/GlobES 与可定制时变恒星模型的 Python 工具，用于模拟恒星变率下三维系外行星大气的凌星、次食及相位曲线光谱观测。
2024-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Habitable Zone and Atmosphere Retention Distance (HaZARD) Stellar-evolution-dependent loss models of secondary atmospheres
本研究结合行星大气与恒星演化模型，计算地球大小行星保留CO2或N2大气的距离及其随恒星活动的演化，为JWST和Ariel目标选择提供依据。
2025-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A New Extensive Library of Synthetic Stellar Spectra from PHOENIX Atmospheres and its Application to Fitting VLT MUSE Spectra
我们提出了一个新的图书馆的基础上恒星大气代码PHOENIX合成光谱。它的波长范围从500 nm到55000 nm，光学和近红外分辨率为R=500000，红外分辨率为R=100000，紫外分辨率为Δλ= 0.1 nm。参数空间为2300 K ≤ Teff ≤ 8000 K，0.0 ≤ log（g）≤ 6.0，-4.0 ≤ [Fe/H] ≤ +1.0和-0.3 ≤ [α/Fe] ≤ +0.8。该库正在进行中，并将扩展到至少Teff= 25000 K。我们使用一种新的自洽的方式来描述我们的模型大气的微观湍流。整个合成光谱库将可供下载。接下来，我们提出了一种拟合光谱的方法，特别是设计用于新的第二代VLT仪器MUSE。结果表明，我们可以确定恒星参数（Teff，log（g），[Fe/H]和[α/Fe]），甚至单元素丰度。
2012-03-08 astro-ph.SR
Can we trust elemental abundances derived in late-type giants with the classical 1D stellar atmosphere models?
本文比较了一个T_eff= 3640 K，log g = 1.0，[M/H] = 0.0的晚型巨星中各种化学物种的丰度，计算结果与经典的一维恒星大气程序的结果一致。对于这组特定的大气参数，中性原子和分子的3D-1D丰度差异通常很小，但在离子的情况下，它们可能达到0.3-0.4 dex。3D-1D差异通常在较高激发电位下变得越来越负，并且通常在光学波长范围内最大。它们的符号可以是正的也可以是负的，并且取决于给定谱线的激发电势和波长。虽然我们用这种特殊的晚型巨星模型获得的结果表明，1D恒星大气模型可以安全地使用中性原子和分子，但如果使用离子，则应小心。
2009-10-18 astro-ph.SR
Stellar energetic particle and cosmic ray effects in exoplanetary atmospheres
本研究利用蒙特卡罗模型分析类GJ436 b氢主导大气中高能粒子的输运与电离率，发现恒星高能粒子可引发高电离率，为后续构建相关化学模型、生成空间望远镜合成光谱提供支撑。
2024-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-precision interpolation of stellar atmospheres with a deep neural network using a 1D convolutional auto encoder for feature extraction
本研究提出名为iNNterpol的恒星大气插值方法，结合一维卷积自编码器与全连接深度神经网络提取数据非线性特征，基于ATLAS9和MARCS网格实现高精度插值，效果优于LightGBM及主成分分析方法，相关代码数据已开源。
2023-06-12 astro-ph.IM astro-ph.SR stat.ML
