Non-LTE Line Formation in the Near-IR: Hot Stars
谱能量分布的瑞利-金斯尾部的谱线形成计算由于非LTE效应的放大而变得复杂。对于热星,这可能使近红外谱线的定量建模具有挑战性。介绍了建模问题,并给出了几个例子的背景下,近红外线形成的氢和氦进行了讨论。
2010-12-02 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
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
GIANO Y-band spectroscopy of dwarf stars: Phosphorus, Sulphur, and Strontium abundances
近年来,一些研究很少的化学元素,如磷、硫和锶,作为银河系化学演化的重要示踪物而受到特别关注。通过利用安装在国家伽利略望远镜上的红外阶梯光栅光谱仪GIANO的能力,我们获得了四颗银河系矮星的高分辨率光谱,其金属丰度范围约为太阳值的三分之一至两倍。我们进行了详细的可行性研究的有效性的P,S和Sr线诊断在Y波段之间的1.03和1.10微米。精确的化学丰度已被推导出使用一维模型大气计算的局部热力学平衡(LTE)。我们计算的线形成假设LTE的P,而我们进行非LTE分析,以获得S和Sr丰度。我们能够推导出三颗恒星的磷丰度和一颗恒星的上限,同时我们获得了所有恒星的硫和锶丰度。我们发现[P/Fe]和[S/Fe]丰度比与太阳标度或轻微亏损的值一致,而[Sr/Fe]丰度比在太阳标度值附近更分散(+/-0.2 dex)。这与以前使用光学和红外光谱的研究完全一致。我们验证了GIANO提供的高分辨率Y波段光谱是研究矮星中P,S和Sr化学演化的有力工具。
2015-10-21 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-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
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
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
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
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
LTE or non-LTE, that is the question
锶已被证明是贫金属星研究中最重要的中子捕获元素之一。由于Sr的强吸收线,即使在最缺乏金属的恒星中也可以检测到它们,并且在低分辨率光谱中也可以检测到。然而,我们仍然无法解释我们从贫金属恒星中获得的大的恒星间丰度分散。在这里,我们对比银河系的化学演化(GCE)与改进的丰度SrI+II,包括更新的原子数据,以评估可能的解释,在低金属丰度的大恒星到恒星的散射。我们得到的丰度下的局部热力学平衡(LTE)和非LTE(NLTE)的恒星跨越一个大的恒星参数的间隔。重力和金属丰度也在NLTE中确定。我们确认,SrI和SrII之间的电离平衡满足NLTE,但不是LTE,其中SrI和SrII之间的差异平均约0.3dex。我们表明,NLTE修正是越来越重要的金属丰度降低。对于[Fe/H]>-3的恒星,矮星/巨星的Sr I NLTE修正约为0.35/0.55dex,而Sr II NLTE修正为+/-0.05dex。基于大的NLTE校正,SrI在LTE下不应用作化学示踪剂,而在NLTE下是良好的示踪剂。SrII在LTE和NLTE(低至[Fe/H] \sim -3)下都是良好的示踪剂,并且LTE对于该大多数物种是安全的假设。然而,Sr丰度从SrII线是依赖于一个准确的表面重力测定,这可以从NLTE光谱的Fe线或视差测量。我们不能解释星到星的散射(这仍然在LTE和NLTE下)的使用GCE模型,因为锶产量到目前为止是…
2013-01-16 astro-ph.SR
CAOS spectroscopy of Am stars Kepler targets
{ \it Kepler}航天任务及其{ \it K2}扩展任务提供了前所未有的精度的光度时间序列数据。这些数据挑战了我们目前对金属衬里A星(Am星)的理解,因为它们的大气层中存在脉动。事实证明,目前的扩散模型的预测不同意与观察。为了理解这种差异,获得{ \it Kepler}和{ \it K2}场中Am星的地面光谱观测,以确定恒星参数的最佳估计是至关重要的。在本文中,我们提出了一个详细的分析高分辨率光谱数据的七颗恒星以前被归类为Am星。我们确定的有效温度,表面重力,预计旋转速度,微湍流速度和化学丰度的这些恒星使用光谱合成。这些光谱是用{ \it CAOS}获得的,这是最近安装在卡塔尼亚天文物理观测站的一种新仪器。埃特纳火山在Q 0-Q17期间已经观测到三颗恒星,即:HD\,180347、HD\,181206和HD\,185658,而HD\,43509已经在{ \it K2} C 0活动期间观测到。我们确认HD 1,43509和HD 1,180347是Am星,而HD 52403、HD 1,50766、HD 1,58246、HD 1,181206和HD 1,185658是边缘Am星。用非LTE方法计算了O{ \sc I} $λ$ 7771- 5 π三重态的氧丰度,并对非LTE方法和LTE方法的结果进行了讨论。
2015-04-29 astro-ph.SR
Non-local thermodynamic equilibrium stellar spectroscopy with 1D and <3D> models - I. Methods and application to magnesium abundances in standard stars
我们使用理论一维(1D)流体静力学模型大气以及时间和空间平均的3D模型大气()确定6个盖亚基准星的Mg丰度<3D>。这些恒星的Teff范围从4700到6500 K,log g从1.6到4.4 dex,[Fe/H]从-3.0 dex到太阳。使用Pehlivan Rhodin等人最近发表的振子强度在局部热力学平衡(LTE)和非LTE(NLTE)中进行频谱合成计算。我们发现:a)由红外光谱确定的Mg丰度与光学诊断一样准确,b)NLTE对该恒星样本中Mg I谱线强度和丰度的影响很小(尽管对于少数Mg I谱线,NLTE对丰度的影响超过0.6 dex,<3D>c)太阳Mg丰度为7.56 +/- 0.05 dex(总误差),与CI陨石中测得的Mg丰度非常一致,d)1D-NLTE和NLTE方法可以可靠地用于分析矮星和亚巨星光谱中的光学Mg I线,但对于红巨星,应首选Mg I 5711 A线<3D>,e)低激发Mg I谱线对大气结构敏感;对于这些谱线,使用模型进行LTE计算<3D>会导致显著的系统丰度误差。在这项工作中开发的方法将被用来研究镁丰度的大样本的恒星在下一个文件中的系列。
2017-07-13 astro-ph.SR
The Effective Temperatures of O-type Stars from UV spectroscopy
本文用非线性、球形、流体动力学、线覆盖模型分析了三颗O型银河系恒星在远紫外-紫外波段(~905- 2000 nm)的高分辨率光谱,并推导了它们的光球和风参数。这些数据扩展了以前分析的样品,填补了光谱类型覆盖范围的空白。合并后的样品证实了修订(向下)的有效温度标度相对于典型的校准,发现在我们以前的作品从紫外和光谱,并在最近的作品由其他作者。
2013-08-14 astro-ph.SR
NLTE and LTE Lick indices for red giants from [M/H] 0.0 to -6.0 at SDSS and IDS spectral resolution
我们研究了22个Lick指数的完整系统对从太阳丰度[M/H]标度的总金属丰度的依赖性,对于晚型巨星,从太阳值0.0到极贫金属(XMP)值-6.0(MK光度等级III,log(g)=2.0),属于MK光谱等级late-K到late-F(3750 < Teff < 6500 K)的类型,在星系晕和河外结构中被探测为早期星系形成的“化石”。我们的调查是基于合成指数值,I,来自大气模型和合成光谱计算与PHOENIX在LTE和非LTE(NLTE),其中合成光谱已卷积的光谱分辨率,R,IDS和SDSS(和LAMOST)光谱。我们确定了九个指数,我们命名为“Lick-XMP”,它们在至少~-5.0的[M/H]值下保持可检测和显著的[M/H]依赖性,并且在五种情况下降低到[M/H] ~ -6.0,同时也保持良好的行为。对于这九个,我们研究的依赖性,我对NLTE的影响,和光谱分辨率。对于SDSS分辨率光谱的LTEI值,我们给出了拟合多项式系数C_n,它来自于自变量对(Teff,[M/H])和(V-K,[M/H])中项最高达三阶的I的多元线性回归,并将它们与Worthey等人(1994)在IDS光谱分辨率下的拟合C_n值进行了比较。
2015-08-19 astro-ph.SR
MUSE 3D spectroscopy of BA-type supergiants in NGC 300
本文利用MUSE光谱数据和混合LTE+非LTE方法改进了NGC 300中BA型超巨星的分析,扩展了FGLR距离测定法,并展示了IFS在河外恒星研究中的潜力。
2022-09-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantitative Spectroscopic J-band Study of Red Supergiants in Perseus OB-1
我们演示了如何红超巨星(RSG)的恒星的金属丰度可以从定量光谱测量到约3000的分辨率在J波段。我们已经获得了高分辨率的光谱样本的RSG人口的h和chi英仙座,在太阳附近的双集群。我们表明,仔细应用MARCS模型大气返回Z与太阳金属丰度一致的测量。使用两个合成光谱网格-一个在纯LTE中,一个用NLTE计算最重要的诊断线-我们测量Z = +0.04 +/- 0.10(LTE)和Z = -0.04 +/- 0.08(NLTE)的样本中的11个RSG的集群。我们降低我们的观测光谱分辨率,并发现这些值保持一致的分辨率小于3000的R。利用测量的有效温度,我们比较我们的结果与恒星演化理论,并找到很好的协议。我们构建了一个合成的集群光谱,并发现分析这一复合光谱与单星RSG模型返回一个准确的金属丰度。我们的结论是,RSG的理想目标,在近红外测量恒星形成星系的金属量为7-10 Mpc和高达10倍远,通过观察未解决的超级星团的综合光。
2014-04-23 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
Red Supergiant Stars as Cosmic Abundance Probes: NLTE Effects in J-band Iron and Titanium Lines
详细计算了红超巨星的NLTE,研究了NLTE对J波段铁和钛原子谱线形成的影响。红超巨星在J波段有着巨大的亮度,是探测宇宙丰度的理想探测器。最近的LTE研究发现,精确到0.15 dex的金属丰度可以从距离为10 Mpc的星系中的单个红超巨星的中等分辨率光谱中确定。本研究中获得的非LTE结果支持这些发现。铁的非LTE丰度校正在3400 - 4200 K有效温度范围内小于0.05 dex,在4400 K有效温度范围内小于0.1 dex。对于钛,非LTE丰度校正在-0.4 dex和+0.2 dex之间平滑变化,作为有效温度的函数。对于这两种元素,修正也取决于恒星引力和金属丰度。讨论了非LTE修正背后的物理原因以及对河外J波段丰度研究的影响。
2012-04-02 astro-ph.CO astro-ph.SR
Non-LTE line formation of Fe in late-type stars IV: Modelling of the solar centre-to-limb variation in 3D
我们对太阳光谱中铁谱线的形状和强度进行建模的能力是对太阳铁丰度准确性的关键测试,它设置了所有恒星金属丰度的绝对零度点。我们使用一个广泛的463级Fe原子与新的光电离截面FeI以及碰撞激发和电荷转移与中性氢的量子力学计算;后者有效地消除了一个自由参数,阻碍了所有以前的线形成研究Fe在非局部热力学平衡(NLTE)。这是第一次,我们使用现实的3D NLTE计算的铁定量比较太阳观测。我们面对我们的理论线剖面与意见采取不同的视角在整个太阳盘与瑞典1米太阳望远镜。我们发现,三维建模很好地再现了所观察到的中心到肢体的行为的谱线整体,但突出方面,可能需要进一步的工作,特别是横截面的非弹性碰撞与电子。我们推断的太阳铁丰度为log(eps(Fe))=7.48+-0.04。
2017-03-11 astro-ph.SR
Quantitative spectroscopy of close binary stars
光谱解缠的方法现在为研究以前无法获得的双星和多星成分的化学成分创造了机会。这反过来又使得追踪它们的化学演化成为可能,这是理解恒星系统演化的一个重要方面。我们回顾了不同的方法来重建个人的光谱,从食和非食系统,然后集中在一些最近的应用程序,以分离双星与高质量和中等质量的恒星,和大陵型的质量传递系统。
2011-08-23 astro-ph.SR
Accurate Metallicities for Very Metal-Poor Stars from the Ca~II Infrared Triplet
Ca~II H \& K线是从中等分辨率光谱学中推断极贫金属恒星金属丰度的少数特征之一。不幸的是,这些谱线可能与中间星际介质产生的吸收重叠,从而在导出的金属丰度中引入系统误差。Ca~II红外三重线的强度也可以在极低的金属丰度下测量到,它不受星际吸收的影响,但明显偏离局域热力学平衡(LTE)。我们使用最先进的Non-LTE模型,包括最新的原子数据,研究了采用Ca~II红外三线态作为极端贫金属星金属丰度指标的可行性。我们发现三重态谱线的非LTE丰度修正可以超过0.5dex。当星际吸收影响的Ca~II共振线是占使用高分辨率的观测,非LTE之间的三重态和共振线的丰度的协议,只有轻微偏离LTE,是极好的。非LTE效应增强了Ca~II IR三线态,便于在非常低的金属丰度下进行测量,与LTE估计值相比,低至$\rm [Fe/H]=-6.0$。这一结果对发现银河系和其他星系中的原始恒星具有重要意义,因为仪器在红色/近红外波长处最敏感,并且覆盖Ca~II IR三重态的数千万光谱将很快从Gaia,DESI,WEAVE和PFS任务中获得。
2022-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
A statistical framework for quantitative spectroscopy of luminous blue stars
Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学)
MAUI通过基于模拟器的贝叶斯推断方法,显著降低计算成本,实现对明亮蓝星的高精度光谱分析。
2026-01-04 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
IRIS Mg II Observations and Non-LTE Modeling of Off-limb Spicules in a Solar Polar Coronal Hole
我们研究了在太阳极冕洞中用IRIS观测到的Mg II h和k线的离边针状体。我们分析了获得的光谱的大数据集,以提取有关谱线强度、位移和宽度的定量信息。观测到的Mg II谱线在低海拔处宽而双峰,在中海拔处宽而平顶,在高海拔处窄而单峰,多普勒频移最大。我们使用一维非LTE垂直板模型(即模型,考虑偏离局部热力学平衡)在单板和多板配置解释的意见,并探讨如何叠加的针状沿视线(LOS)影响的合成镁II线配置文件。所使用的多板模型是静态的,即没有任何LOS速度,或者假设随机分配的LOS速度的各个板,代表针状动态。我们进行了这样的单板坯和多板坯建模的一组广泛的模型输入参数,并显示了依赖于这些参数的Mg II线配置文件。我们表明,所观察到的线宽的h和k线的配置文件的强烈影响,沿LOS的多个针状的存在。我们后来表明,在更高的海拔地区获得的配置文件可以复制的单板模型代表个别骨针。我们发现,多板模式与随机分布的LOS速度范围从-25至25公里秒$^{-1}$可以很好地再现的宽度和形状的Mg II剖面在中等高度观察。
2019-11-27 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
Chemical Compositions of Red Giant Stars from Habitable Zone Planet Finder Spectroscopy
我们已经使用了宜居带行星(HPF)收集了13个红色水平分支(RHB)恒星,一个疏散星团巨星和一个非常贫金属晕红巨星的高分辨率,高信噪比的近红外光谱。HPF光谱覆盖了0.81 $-$ 1.28 \micron \波长范围的$zyJ$波段,填补了程序星已有的光学(0.4 $-$ 1.0~ \micron)和红外(1.5 $-$ 2.4~ \micron)光谱之间的空白。我们从基于LTE的计算,涉及等效宽度和光谱合成,并估计丰度校正的物种,最受影响的偏离LTE在RHB星的17种丰度。一般情况下,好的协议之间的HPF的金属丰度和丰度比和那些从光学和红外光谱区域。这些红巨星的HPF光谱以轻元素跃迁为主,HPF数据可以用来从光谱中表现不佳或没有表现的物种(\eg、\species{C}{i}、\species{P}{i}、\species{S}{i}、\species{K}{i})获得丰度。注意HPF丰度在两个领域的太阳能金属丰度RHB星的特殊利益:一个极端的碳同位素比,和一个罕见的非常大的锂含量。后一颗恒星在我们的样本中是独一无二的,它表现出非常强的\species{He}{i} 10830~ 10830吸收。疏散星团巨星的丰度与来自其他波长区域的丰度一致。报告了HD~122563中\species{C}{i}和\species{S}{i}的检测结果,从多个多重峰中获得了最低金属量的[S/F…
2020-12-29 astro-ph.SR
The chemical abundance analysis of normal early A- and late B-type stars
早期恒星的现代光谱学通常旨在研究复杂的物理现象。相对较少注意的是识别和研究“正常”的A型和B型恒星,并测试基本的原子参数和标准光谱分析如何允许一个适合的观测。我们希望确定太阳光球层的化学成分是否可以作为早期A型和晚期B型恒星的参考。我们获得了三颗慢转早型星的光学高分辨率、高信噪比光谱(HD 145788,21 Peg和pi Cet)没有显示出明显的化学特性,并使用我们的光谱覆盖的光谱区域中可见的大量谱线对26种元素的多达38种离子(对于21 Peg)进行了非常准确的LTE丰度分析。我们提供了一个详尽的描述的三个分析的恒星的丰度特性与用于获得丰度的线参数的严格审查。我们为1100多条测量线编制了一个原子数据表,可供将来参考。我们得到的丰度为He,C,Al,S,V,Cr,Mn,Fe,Ni,Sr,Y和Zr与最近的太阳光球的三维辐射流体动力学模拟得出的太阳的兼容。其余研究元素的丰度与太阳光球相比显示出一定程度的差异。N、Na、Mg、Si、Ca、Ti和Nd的那些可以很好地归因于非LTE效应;对于P、Cl、Sc和Co,非LTE效应是完全未知的; O、Ne、Ar和Ba显示不能归因于非LTE效应的差异。获得的差异O(在两颗星)和Ne同意最近的非LTE丰度分析早期B型恒星在太阳附近。
2009-06-29 astro-ph.SR
Formation of Al II lines and photospheric aluminium abundances in B-type stars
本文通过分析B型恒星中Al II 6243 Å和4663 Å谱线的non-LTE效应,发现4663 Å谱线导出的铝丰度在宽温度范围内接近太阳值,并证实HgMn星铝显著匮乏。
2025-05-07 astro-ph.SR
Revisiting the Li abundances of Stars with and without Detected Planets from the High Resolution Spectroscopy
本研究通过分析4600-6600 K的279颗有行星恒星和171颗无行星恒星的高分辨率光谱,发现两组锂丰度分布一致,表明Kepler-like行星对宿主恒星锂消耗无显著影响,并指出高A(Li)恒星需考虑non-LTE修正。
2025-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A modern guide to quantitative spectroscopy of massive OB stars
定量光谱学是一种强大的技术,我们可以从中提取有关恒星物理性质和表面化学成分的信息。在这一章中,我将引导读者了解学习过程中所需的主要思想,以便成为应用最先进的定量光谱技术研究大质量OB星的专家。注:这一章的目的是为年轻学生服务,作为一个领域的第一个方法,在过去的20年里吸引了我的注意力。我应该指出,尽管它很重要,但目前全世界这一领域真正的专家人数不足50人,其中约三分之一已接近退休。因此,我认为这是一个很好的时刻,写一个关于这个主题的摘要文本,作为有兴趣加入大规模星际船员的下一代学生的指导方针。如果你是其中之一,请把这一章作为第一个工作笔记本。不要在这里停留。为了进一步的细节,也可以挖掘我在文中引用的文献。而且,一旦到了那里,就更深入地挖掘,找到所有原始资料,更详细地解释了目前融入我们现代(几乎)自动化工具中的物理和技术概念。
2020-01-14 astro-ph.SR
Quantitative spectral analysis of the sdB star HD 188112: a helium-core white dwarf progenitor
HD 188112是一颗明亮(V = 10.2等)的热亚矮星B(sdB),由于质量太低而无法点燃核心氦燃烧,因此被认为是前极低质量(ELM)白矮星(WD)。ELM WD(M $\le$ 0.3 Msun)是由致密双星系统演化产生的He核天体。本文介绍了一个详细的丰度分析HD 188112的基础上高分辨率哈勃太空望远镜(HST)的近紫外和远紫外光谱。我们还限制了恒星伴星的质量。我们使用混合非LTE模式大气来拟合观测到的谱线,并推导出十几种元素的丰度以及金属线的旋转加宽。我们确认以前的二元系统参数相结合的径向速度在我们的紫外光谱与已经公布的。该系统的周期为0.60658584天,伴WD的M $\geq$为0.70 Msun。通过假设潮汐锁定旋转,结合投影的旋转速度(v sin i = 7.9 $\pm$ 0.3 km s $^{-1}$),我们将伴星的质量限制在0.9和1.3 Msun之间。我们进一步讨论了未来的演化系统作为一个潜在的祖先(underluminous)Ia型超新星。我们测量了Mg、Al、Si、P、S、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni和Zn以及反式铁元素Ga、Sn和Pb的丰度。此外,我们得出的C,N,O元素的上限,并发现HD 188112强烈贫碳。我们发现一些离子物种,如Si II和Ni II的线强度上的非LTE效应的证据。金属丰度表明这颗恒星是贫金属的,丰度模式很可能…
2015-12-03 astro-ph.SR
Quantitative Spectroscopy of the Young Stellar Population in Star Forming Galaxies
化学成分的确定对于研究恒星形成星系的形成和演化至关重要,并提供了一个强大的工具来限制星系风和宇宙网吸积的影响。在这方面,恒星吸收线的研究提供了一个有吸引力的替代标准技术使用的强发射线的HII地区。我们讨论了一些新开发的方法:-多目标光谱的个人蓝色和红色的超巨星,宇宙中最亮的恒星在可见光和近红外波长,-近红外光谱的超级星团,-光学光谱的综合光的恒星星族在磁盘的恒星形成星系,目前的结果积累在过去两年。然后,我们讨论了科学的观点和潜力,这些方法的使用ELTs。
2018-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantitative spectroscopy of multiple OB stars: I. The quadruple system HD 37061 at the centre of Messier 43
针对大质量多星系统化学成分信息缺乏的问题,首次采用混合non-LTE方法分析四合星HD 37061的高分辨率光谱,确定其三颗成员星的元素丰度等参数,结果与宇宙丰度标准及盖亚视差距离一致。
2024-11-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Isotope Spectroscopy
同位素比的测量提供了一个特权洞察核合成和恒星包层中的机制,如重力沉降。在这篇文章中,我们给出了几个例子,说明如何从高分辨率,高质量的恒星光谱中确定同位素比率。我们考虑的例子最轻的元素,氢和氦,其中的同位素位移非常大,很容易测量,和重元素的同位素比的测定是比较困难的例子。在恒星大气中存在的6Li会在7Li 670.7 nm双重态的红翼中产生微妙的额外凹陷,这只能在最高质量的光谱中检测到。但即使是最好的光谱,推导出的$^6$锂丰度只能与用于解释它们的合成光谱一样好。现在我们知道,锂谱线剖面的3D非LTE建模是必要的,以正确地解释固有的谱线不对称性,这是由冷恒星大气中的对流产生的,可以模拟6Li的存在。我们还简要讨论了贫金属星的碳同位素比的情况,并提供了一个新的测定太阳大气中的镍同位素比。
2013-10-22 astro-ph.SR
Spectroscopy of high proper motion stars in the ground--based UV
利用3550-5000 AA波段的高质量光谱数据(光谱分辨率R>60000),我们测定了14颗具有大自行的缺金属G-K星的主要参数(有效温度、表面重力、微湍流速度和化学元素丰度,包括Sr ~ Dy重金属)。我们研究的恒星有很宽的金属丰度范围:[Fe/H]=-0.3-2.9。Mg,Al,Sr和Ba的丰度计算与非LTE线形成的影响占。放射性元素Th和r-过程元素Eu的丰度使用合成光谱计算确定。根据我们确定的运动学判据和参数,选取了属于不同星系群的恒星。我们发现,所研究的恒星与大自行指的是不同的组成部分的银河系:薄,厚盘和晕。远离银道面的恒星BD+80 245的化学成分与它属于吸积晕一致。对于巨大的HD 115444,我们得到[Fe/H]=-2.91,Mn的丰度不足,从Ba到Dy的重金属的丰度过高,特别是r过程元素铕的高过量:[Eu/Fe]=+1.26。与晕星的典型化学成分相反,HD 115444根据其运动学参数属于盘族。
2011-01-26 astro-ph.SR
MUSE crowded field 3D spectroscopy in NGC 300 II. Quantitative spectroscopy of BA-type supergiants
本文根据欧洲南方天文台甚大望远镜(ESO,VLT)上的多单元光谱探测器(MUSE)的观测结果,对邻近旋涡星系NGC 300的内旋臂区的BA型超巨星和亮巨星进行了定量光谱分析。将通量加权重光关系(FGLR)方法推广到低光度恒星。用PampelMUSE在数据立方体上进行点扩散函数拟合3D光谱。16颗具有最高信噪比($S/N s$)的恒星根据它们的光谱类型和光度类别使用银河模板进行分类。他们进行了分析,使用混合非局部热力学平衡(非LTE)模型光谱,以适应最强的观察到的氢,氦,和金属线的中分辨率光谱。辅以光度数据,这有助于基本的恒星参数和星际红化尚未确定。有效温度,表面重力,红化$E(B-V)$,测热星等和光度,以及半径和质量的样本恒星。大多数天体遵循FGLR,从NGC 300中更明亮的BA型超巨星建立。在这些较低的光度,这是符合人口合成模型的预测通量加权的重力-光度平面中的散射的增加。
2022-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Highly accurate quantitative spectroscopy of massive stars in the Galaxy
在大质量恒星光谱学中,实现恒星参数和化学成分测定的高精度和高精度是具有挑战性的。一方面,无偏样本建立的目标选择由于可能发生在单个对象中的几种类型的特性而变得复杂。另一方面,即使在中高光谱分辨率和典型的信噪比下,复合光谱也往往不能被识别出来,尽管大质量恒星之间的多重性是普遍存在的。特别是,产生大量自动减少数据的调查容易忽略细节,这些细节对于使用适用于单个恒星光谱的一组标准假设而开发的技术进行分析是危险的。因此,由于未认识到所研究物体的真实性质,或如果认识到,用于分析的物体的样本量比最初计划的小得多,可能会产生比预期大得多的系统误差。需要考虑的更多因素是从选择仪器到选择建模代码、输入数据、分析技术和选择待分析的谱线的多个步骤。只有在避免所有可能的陷阱时,才能在基本参数和化学指纹方面实现对恒星的精确和准确的表征,从而为进一步研究恒星结构和演化或银河系的化学演化奠定基础。目前的工作范围是提供更广泛的社会标准,以评估光谱调查的大质量恒星之前,在更广泛的背景下解释他们。讨论是由我们的经验,从最简单的单个对象到多个系统的大质量恒星光谱学的研究十多年。
2017-03-02 astro-ph.SR
JOYS: MIRI/MRS spectroscopy of gas-phase molecules from the high-mass star-forming region IRAS 23385+6053
本文利用 JWST MIRI/MRS 对年轻大质量恒星形成区 IRAS 23385+6053 进行中红外光谱观测,通过 LTE 模型拟合多种分子发射与吸收特征,揭示其原恒星周围已存在温暖盘结构,并指出需进一步观测以区分几何与演化影响。
2024-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
The GAPS programme at TNG. XLV. HI Balmer lines transmission spectroscopy and NLTE atmospheric modelling of the ultra-hot Jupiter KELT-20b/MASCARA-2b
本研究通过HARPS-N观测提取超热木星KELT-20b/MASCARA-2b的HI巴耳末线透射光谱,结合Cloudy等代码的NLTE大气建模,验证了NLTE效应对该行星大气温度结构与光谱的显著影响,且其作用强于更热的KELT-9b。
2023-06-27 astro-ph.EP 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
Quantitative Photospheric Spectral Analysis of the Type IIP Supernova 2007od
我们比较和分析的光谱观测的时间序列,在第一个30天的SN 2007od与非LTE代码PHOENIX的演变。尽管在巴尔末特征中存在一些光谱特性,但这颗超新星似乎是一颗正常的II型超新星,并且所提出的拟合与观测结果基本一致。作为一个起点,我们进行了分析与参数化的合成光谱代码SYNOW确认线识别和突出的两个代码的结果之间的差异。用PHOENIX计算的分析表明,Hβ中存在高速特征,而Hα剖面的密度剖面比其它元素的密度剖面陡。我们还详细分析了6个合成光谱的离子速度。用谱拟合扩展大气方法(SEAM)估计每个历元的距离。一致的结果发现,使用所有的光谱,给出爆炸日期JD 2454403(2007年10月29日)和距离模量μ= 32.2 \pm 0.3。
2012-02-03 astro-ph.CO astro-ph.SR
Gemini/GNIRS infrared spectroscopy of the Wolf-Rayet stellar wind in Cygnus X-3
微类星体天鹅座X-3在硬X射线状态下被双子座北红外光谱仪观测了几次。我们描述所观察到的1.0-2.4 $μ$ m光谱所产生的恒星风的伴星,并建议其分类为WN 4-6沃尔夫-拉叶星。我们属性的发射线轮廓的轨道变化的恒星风的电离结构的变化所造成的强烈的X射线发射从紧凑的对象。在谱线分布中观察到的强变异性将影响质量函数测定。我们无法重现早期的结果,从沃尔夫-拉叶星的质量函数推导出来。相反,我们认为,系统参数是很难获得的红外光谱。我们发现,近红外连续光谱和线光谱可以表示与非LTE沃尔夫-拉叶大气模型,如果考虑到所产生的影响,从独特的电离结构的恒星风以近似的方式。从代表性的模型中,我们推断沃尔夫-拉叶星的性质,并讨论可能的质量范围的二进制组件。
2017-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Titans metal-poor reference stars II. Red giants and CEMP stars
本文通过3D非LTE Hα建模等方法为47颗贫金属巨星精确测定大气参数,构建Titans贫金属参考星样本,并发现LTE下Fe线电离平衡在贫金属巨星中失效。
2023-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantitative Spectroscopy of Supergiants in the Local Group Dwarf Galaxy IC 1613: Metallicity and Distance
利用VLT-FORS 2低分辨率光谱对本星系群矮星系IC 1613中的21颗B晚期到A早期光谱型蓝超巨星进行了光谱分析。结合我们的结果和早期B型蓝超巨星的研究,我们报道了一个宽的双峰分布,在[Z] $\sim -0.50$ dex和[Z] $\sim -0.85$ dex附近有两个金属丰度峰。与IC 1613中中性氢的柱密度相比,双峰分布与空间位置相关。虽然低[Z]天体出现在相对高的ISM HI柱密度或接近它们的区域,但高[Z]超巨星则出现在几乎没有氢的中央HI孔中。这表明IC 1613中年轻的恒星星族具有不同的化学演化历史。利用通量加权的引力-光度关系(FGLR),我们确定IC 1613的距离模数为$m - M$ = 24.39 $\pm$ 0.11 mag.这个值与以前利用造父变星和红巨星分支尖端的近红外周期-光度关系进行的距离测量是一致的.
2018-05-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantitative Spectroscopy of Blue Supergiant Stars in the Disk of M81: Metallicity, Metallicity Gradient and Distance
对巨螺旋星系M81盘中蓝超巨星的低分辨率Keck LRIS光谱进行定量光谱分析,确定恒星的有效温度、重力、金属丰度、光度、星际红化和利用通量加权重力-光度关系(FGLR)确定的新距离。大量的红化和消光被发现与E(B-V)的范围在0.13至0.38等,平均值为0.26等。个别红化校正后获得的距离模量为27.7+/-0.1等。结果进行了讨论,最近测量的TRGB和造父变星距离。金属丰度(以铁、钛、镁等元素为基础)在内盘(R<= 5 kpc)为超日性(~0.2 dex),在外盘(R>10 kpc)为轻微的次日性(~ -0.05 dex),金属丰度梯度为0.034 dex/kpc。与已公布的行星状星云的氧丰度和金属丰度的比较,确定通过适合的HST色星等图表明,在过去的5个Gyrs的晚期金属富集和平坦的丰度梯度。这可能是来自富含金属的卫星星系的气体注入的结果。结合这些M81的金属丰度与发表的蓝超巨星丰度的研究在本地组和雕塑家组的星系质量金属丰度的关系完全基于恒星光谱研究,并与最近的研究SDSS恒星形成星系。
2011-12-16 astro-ph.CO astro-ph.SR
NLTE modelling of integrated light spectra. Abundances of barium, magnesium, and manganese in a metal-poor globular cluster
我们研究了非局部热力学平衡(NLTE)的钡,镁,锰的丰度分析的综合光谱,通常适用于分析河外星团和星系的影响。在本文中,我们的参考对象是一个合成的简单恒星星族(SSP),代表一个单金属α增强的球状星团,金属丰度[Fe/H]=-2.0,11 Gyr。我们使用MULTI2.3程序计算了Mg I、Mn I和Ba II离子谱线的LTE和NLTE等效宽度,这些离子通常用于河外恒星星族的丰度分析。我们使用ATLAS 12模型大气层的恒星参数采样模型等时线,代表个别恒星的模型SSP。NLTE和LTE的等效宽度计算的个别恒星合并计算SSP NLTE的修正。我们发现,对贫金属球状星团积分光谱的NLTE丰度修正在许多情况下是显著的,并且经常超过0.1 dex。特别是,LTE丰富的Mn一贯低估0.3德克斯的所有光学线Mn我在这项工作中研究。另一方面,Ba II和Mg I谱线表现出很强的微分效应:对于低激发谱线,单个恒星和积分光谱的NLTE丰度修正接近于零,但对于强高激发谱线,它们达到-0.15 dex。我们的研究结果强调,需要考虑NLTE效应的光谱分析的个别恒星和综合光谱的恒星星族。
2019-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantitative Spectroscopy of Blue Supergiants in Metal-Poor Dwarf Galaxy NGC 3109
本文对贫金属矮星系NGC 3109中12颗晚B和早A蓝超巨星的低分辨率(4.5 A)光谱进行了定量分析。提出了一种改进的分析方法,它不需要使用的巴耳末跳跃作为一个独立的温度指标,在以前的研究中使用。我们确定了恒星的有效温度、重力、金属丰度、红化和光度,并将我们的样本与Evans等人(2007)分析的早期B型BSG结合起来,使用通量加权重力-光度关系(FGLR)推导出NGC 3109的距离。主要使用铁族元素,我们发现平均金属丰度[Z] = -0.67 +/- 0.13,没有证据表明星系中存在金属丰度梯度。我们的金属丰度高于Evans等人(2007)基于早期B超巨星的氧丰度([Z] = -0.93 +/- 0.07)发现的金属丰度,表明该星系的α/Fe比较低。我们相应地调整了NGC 3109在BSG确定的星系质量-金属丰度关系上的位置,并将其与恒星形成星系中HII区域的金属丰度研究进行了比较。我们推导出FGLR距离模量为25.55 +/- 0.09(1.27 Mpc),与造父变星和红巨星分支(TRGB)的距离相比。FGLR本身与在其他星系中发现的一致,证明了这种方法作为测量河外距离的可靠性。
2014-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
XTgrid Live: Online spectral analyses with Tlusty models
非LTE模型大气是早期类型恒星定量光谱分析的前沿。然而,这种模型几乎没有用于大型调查,甚至用于单个系统。其主要原因可能是构建这种物理现实模型的极端计算要求。为了缓解这一问题,我们为光谱分析程序{ \sc XTgrid}开发了一个Web服务,这意味着它是{ \sc Tlusty}的一个方便界面。通过网络浏览器提供该程序,使光谱分析成为一项常规工作。
2019-01-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
3D NLTE Sodium abundances in late-type stars. Abundance corrections and synthetic spectra
Uppsala University(乌普萨拉大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本文研究了1D LTE模型下Na I线分析的误差,通过3D NLTE辐射转移修正,发现3D NLTE修正通常比1D LTE更负,但对D共振线在低金属licity时略有正修正,提供公开的3D NLTE网格和插值方法以提高钠丰度测定精度。
2026-03-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR