红巨星中考虑散射的3D LTE谱线形成
太阳与恒星天体物理
2011-08-18 v1
摘要
我们利用红巨星的3D流体动力学和1D流体静力学模型大气，研究了相干各向同性连续散射对局部热动平衡(LTE)下谱线形成的影响。将连续谱通量水平、谱线轮廓和不同物种的生长曲线与将散射视为吸收的计算进行了比较。光子可以通过散射从更深、更热的层逃逸，导致在5000 Å波长以下的连续谱通量水平显著升高。该效应的大小由散射不透明度相对于吸收不透明度的重要性决定；我们在最短波长和最低金属丰度下观察到连续谱通量的最大变化；3D模型的粒间通道比米粒组织受到的影响更强。连续散射的作用是增加LTE谱线的轮廓深度：由于连续谱在更热层中的热化深度更大，其亮度增加多于谱线核心。因此，我们观察到高激发物种和电离物种的谱线深度变化最大，这些物种通过其在连续谱光学表面附近的吸收不透明度对光子热化有显著贡献。散射使谱线轮廓去饱和，导致更强谱线的丰度修正更大，在3D模型中，对于激发电位为2 eV、[Fe/H]=-3.0的Fe II线，在3000 Å处修正达到-0.5 dex。对于低激发线、更长波长和更高金属丰度，修正不那么严重。速度场通过将米粒组织和粒间通道的发射在波长上分离来增强散射效应。1D计算对弱线表现出相似的散射丰度修正，但对强线的修正通常小于3D模型，并且取决于微湍流的选择。
引用
@article{arxiv.1108.3366,
title = {3D LTE spectral line formation with scattering in red giant stars},
author = {W. Hayek and M. Asplund and R. Collet and Å. Nordlund},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3366},
year = {2011}
}
备注
Astronomy & Astrophysics, Volume 529, 05/2011