Chroma+GAS：冷星大气化学平衡的加速求解方案
太阳与恒星天体物理
2022-06-08 v1
摘要
我们描述了一种独特的方法，用于经济地求解晚型恒星的一般化学平衡与状态方程问题，包括双原子和多原子分子，该方法快速、准确，适用于响应式的近似数据建模应用，也适用于更密集的建模方法，其中气体平衡的加速计算可让其他方面得到更真实的处理。该方法基于对 Saha 与守恒方程的线性化求解之牛顿法的一种新颖简化，已在 Python 中实现并作为独立包 GASPy 提供，并已集成到交互式 Python 大气与光谱建模代码 ChromaStarPy 中。因此，ChromaStarPy 现在计算气体状态、吸收体数密度和表面通量光谱时，一致地包含了 105 种化学物种，包括 34 种双原子和 16 种多原子中性分子，以及 H 和 H，以及许多中性和电离原子物种。该简化方法收敛极快，并极大提升了代码对晚型恒星与褐矮星光谱建模的适用性。我们简要概述 GAS 方法，并给出 M 型亮巨星与矮星的化学平衡与光谱的一些示例结果，以及与 PHOENIX/PPRESS 包结果的比较。所有代码均可从 OpenStars 网站获取：www.ap.smu.ca/OpenStars。
引用
@article{arxiv.2206.01236,
title = {Chroma+GAS: An Expedited Solution for the Chemical Equilibrium for Cool Stellar Atmospheres},
author = {C. Ian Short and Philip D. Bennett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01236},
year = {2022}
}
备注
42 pages double-spaced pre-print, 8 figures