Fe III发射线强度比作为天体物理等离子体诊断

最新的Fe III的A-values和电子碰撞激发速率的计算与Cloudy建模代码结合使用，以推导3d$^6$组态精细结构能级间光学跃迁的发射线强度比。将这些强度比与气体星云的高分辨率、高信噪比光谱进行比较，揭示出理论与观测之间先前发现的差异并未被最新原子数据完全解决。混合被排除作为差异的可能原因，因为与温度密度无关的比值（源于具有共同上能级的谱线）与理论预测吻合良好。对于电子温度 $T_{\rm e} = 9000$ K、电子密度 $\rm N_{e}=10^4 \, cm^{-3}$ 的典型星云等离子体，电子从 $\rm ^3G_5$、$\rm ^3G_4$ 和 $\rm ^3G_3$ 能级的级联在决定低能级（如 $\rm ^3F_4$）的布居数中起重要作用，这些低能级提供了Fe III的密度诊断发射线，例如4658 \AA 处的 $\rm ^5D_4$ - $\rm ^3F_4$。因此建议进一步研究这些跃迁的A-values，理想情况下尽可能包括测量。然而，某些Fe III比值确实提供可靠的 $N_{\rm e}$ 诊断，例如4986/4658。使用最新原子数据通过Cloudy计算的Fe III冷却函数在 $T_e$ $\simeq$ 30000 K 时比现有Cloudy模型预测的值显著更大。这是由于新数据中存在额外的发射线，特别是在1000--4000 \AA\ 波长区域。