强磁星中大气的原子计算

正在进行对中子星大气中辐射传递的完整建模，考虑由磁场引起的各向异性、非理想效应以及广义相对论。作为该建模的一部分，我们提出一种新型原子计算方法，生成包含能级值和振荡强度的广泛原子数据集，适用于所谓的 Landau 规模 regime（B > 4.7×10^9 Z^2 G）。对于 B=0 的常规大气模型不适用于典型冷却中子星的场强（B ~ 10^12 - 10^13 G），因为原子已不再保持球形。大气中元素的组成以及磁场配置目前尚未知晓，因此必须为地面态和激发态的多个离子作为磁场函数而产生原子数据。为实现这一目标，我们最小化了 Hartree 方程的迭代次数，并通过扰动方法处理交换项和更高的 Landau 态。这一方法显著降低了计算时间。包含更高 Landau 态的结果比基于adiabatic 近似的其他方法提供更精确的内轨道数据。虽然现有的 Landau 规模原子数据仅适用于低 Z 原子，但我们的计算方法可用于至 Fe 的元素，足够准确，可用于光谱任务，如 {\it Chandra}、{\it XMM-Newton} 以及下一代 X 射线望远镜。