M3DIS -- 用于恒星巡天的三维辐射流体动力学恒星大气模型网格
太阳与恒星天体物理
2024-07-15 v3 星系天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
大规模恒星巡天，如 SDSS-V、4MOST、WEAVE 和 PLATO，需要精确的大气模型和恒星合成光谱，以准确分析基本恒星参数和化学丰度。我们工作的主要目标是开发一种新方法，在一个自洽且高效的框架内求解辐射流体动力学 (RHD) 并生成恒星模型光谱。我们基于哥本哈根遗留的 RHD 代码、MULTI3D 非局部热力学平衡 (NLTE) 代码以及 DISPATCH 高性能框架进行构建。这种新方法使我们能够在数千 CPU 小时的时间尺度上计算恒星大气的三维 RHD 模型，并随后在 FGK 型恒星的参数空间内，针对所需的物理条件进行局部热力学平衡 (LTE) 或 NLTE 的光谱合成。我们将三维 RHD 太阳模型与其他可用模型进行比较，并对照太阳观测（包括强度的临边变化以及 H 和 Fe 的关键太阳诊断线）验证其性能。我们表明，新代码的性能能够克服三维 NLTE 光谱学的主要瓶颈，并能够计算多维合成恒星可观测量的网格，以便与现代天文观测进行比较。
引用
@article{arxiv.2405.06338,
title = {M3DIS -- A grid of 3D radiation-hydrodynamics stellar atmosphere models for stellar surveys},
author = {Philipp Eitner and Maria Bergemann and Richard Hoppe and Åke Nordlund and Bertrand Plez and Jonas Klevas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06338},
year = {2024}
}
备注
Accepted by A&A. 20 pages, 16 figures