DART-Ray：用于计算尘埃星系中光传播的 3D 射线追踪辐射转移代码

我们介绍了 DART-Ray，这是一种新的射线追踪 3D 尘埃辐射转移（RT）代码，专门设计用于计算具有任意几何形状的尘埃星系模型内的辐射场能量密度（RFED）分布。在本文中，我们介绍了 DART-Ray 中实现的基本算法，该算法基于对 RFED 分布下限的预计算。这种预计算使我们能够估计辐射源周围这些源对 RFED 有显著贡献的区域范围。通过这种方式，射线追踪计算可以限制仅在这些区域内进行，从而与完整的射线追踪 RT 计算相比，大幅减少了计算时间。代码中包含了各向异性散射，并以类似方式处理。此外，该代码利用笛卡尔自适应空间网格，并实现了一种迭代方法来优化从每个发射单元发出的射线的角密度。为了验证 DART-Ray 执行的 RT 计算的准确性，我们展示了与使用 DUSTY 1D RT 代码获得的中心点源照射尘埃壳层的解，以及现有的具有弥散分布恒星发射和尘埃不透明度的盘星系的 2D RT 计算结果的比较。最后，我们展示了该代码在对数螺旋臂螺旋星系模型上的应用，以测量螺旋图案对消光和 RFED 的影响。