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高分辨率光激发测量加剧长期存在的Fe XVII振子强度问题

原子物理 2024-09-05 v4 高能天体物理现象 天体物理仪器与方法 太阳与恒星天体物理 等离子体物理

摘要

四十多年来,对Fe XVII离子中两条关键软X射线诊断跃迁 2p3d2p-3d3C3C3D3D 的大多数天体物理观测和实验室研究均发现振子强度比 f(3C)/f(3D)f(3C)/f(3D) 与理论不符,但此前的不确定性使得无法对这一被广泛研究的难题给出确定性结论。在此,我们利用PETRA III上的同步辐射共振激发这些谱线,在光子强度低一百万倍的情况下,达到了比早期工作高10倍的光谱分辨率和小3倍的不确定性。我们的最终结果 f(3C)/f(3D)=3.09(8)(6)f(3C)/f(3D) = 3.09(8)(6) 支持许多早期的洁净天体物理与实验室观测,同时与我们自己最新的大规模第一性原理计算偏离五个sigma,并排除了所有已提出的解释,包括那些援引非线性效应和布居转移的解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.09707,
  title  = {High Resolution Photoexcitation Measurements Exacerbate the Long-Standing Fe XVII Oscillator Strength Problem},
  author = {Steffen Kühn and Chintan Shah and José R. Crespo López-Urrutia and Keisuke Fujii and René Steinbrügge and Jakob Stierhof and Moto Togawa and Zoltán Harman and Natalia S. Oreshkina and Charles Cheung and Mikhail G. Kozlov and Sergey G. Porsev and Marianna S. Safronova and Julian C. Berengut and Michael Rosner and Matthias Bissinger and Ralf Ballhausen and Natalie Hell and SungNam Park and Moses Chung and Moritz Hoesch and Jörn Seltmann and Andrey S. Surzhykov and Vladimir A. Yerokhin and Jörn Wilms and F. Scott Porter and Thomas Stöhlker and Christoph H. Keitel and Thomas Pfeifer and Gregory V. Brown and Maurice A. Leutenegger and Sven Bernitt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09707},
  year   = {2024}
}

备注

Main text (6 pages, 3 figures), Supplmentary Material (8 pages, 4 figure), Published in Physical Review Letters