O型星中的碳谱线形成与光谱学

化学丰度的测定构成了获得恒星完整图像的基本要求。特别是在大质量恒星中，由于核 CNO 循环以及将这些元素带到表面的各种混合过程，CNO 丰度备受关注。我们旨在为我们的统一 NLTE 大气代码 FASTWIND 实现可靠的碳光谱分析。我们开发了一个包含 CII/III/IV/V 的新碳模型原子，并讨论了 O 型星中与碳光谱学相关的问题。我们描述了不同的测试以检验我们实现的可靠性，并调查了哪些机制会影响碳的电离平衡。通过与六颗 O 型星的高分辨率光谱进行比较，我们检验了我们的新碳谱线合成能在多大程度上重现观测约束。与氢/氦谱线相比，碳谱线对温度、重力和质量损失率的变化更为敏感。我们能够重现恒星样本中大部分观测到的谱线，并估计出使不同离子的谱线达成一致的具体碳丰度。对于早于 O7 的热矮星和超巨星，来自星风内嵌激波的 X 射线会影响合成的谱线强度，特别是对于 CIV，可能会影响丰度测定。我们展示了利用 FASTWIND 和我们最近开发的模型原子推导真实碳丰度的能力。我们发现复杂效应会对热星中的碳电离平衡产生强烈影响。为了进一步理解，还需要探索紫外波段。利用现有的详细氮和氧模型原子，我们将能够对大质量大样本恒星进行完整的 CNO 丰度分析，并为相应的演化模型和相关方面提供约束。