一种修正恒星大气模型温度的新颖精确方法

在计算恒星大气模型时出现的一个主要问题是通过能量守恒约束自洽地确定温度分布。能量平衡包括辐射吸收带来的增益和发射造成的损耗。众所周知，在上述两个积分中，对应于不透明度$X(\nu)$极大的光谱范围的部分，其数值可能比对应于其余频率的部分高出几个数量级。另一方面，在$X(\nu)$非常大的那些频率处，辐射场的平均强度$J(\nu)$应在多个有效数字上等于源函数$S(\nu)$，从而等于 Planck 函数$B(\nu,T)$。因此，它们对能量平衡的净贡献应为零，尽管它们分别对增益和损耗积分的贡献在数值上是最重要的。因此，其对整体平衡的物理贡献为零的光谱范围将在数值上主导能量平衡方程的两侧， consequently，在这些频率上确定$J(\nu)$和$S(\nu)$的误差将歪曲平衡。可以通过求解变量$I(n,\nu) - S(\nu)$而非通常的强度$I(n,\nu)$的辐射转移方程来规避由上述情况引起的数值问题。我们在此提出一种新颖的迭代算法，该算法基于我们之前成功使用的迭代因子，能够通过直接计算每次迭代步骤中辐射损耗与增益的差值，从而实现温度的快速修正。