多维含时近似NLTE统一模型大气与星风，用于热大质量恒星
太阳与恒星天体物理
2026-04-09 v1
摘要
大质量恒星的多维统一模型大气与星风迄今均在等通量、普朗克和能量加权平均不透明度的假设下研究，这意味着这些模型处于局部热力学平衡(LTE)。尽管LTE在更深层大气区域可能是有效近似，但在扩展的向外流出区域中该假设不再成立。因此，在这些区域中控制气体加热与冷却的不透明度既不相同，也不等于通量平均不透明度。我们提出了一种近似NLTE方法，在加速介质中考虑散射以计算来自大量谱线的能量平均和普朗克平均不透明度。该形式化方法利用包含约400万条谱线的谱线数据库，通过Sobolev逃逸概率和有效热化参数来计算不透明度。RHD模拟仍采用混合不透明度方案，将Rosseland平均与加速介质中的谱线不透明度相结合。由于速度弥散较高，谱线相互作用会在气体中产生局部激波前沿，使气体温度超过光子温度。由于对流出区域加热与冷却的处理得到改进，风中的辐射温度与气体温度不再如之前的多维模拟中那样相同。相反，气体在激波前沿被加热，但因强辐射冷却而保持局域化。最终结果是在密度和速度之外，风结构在温度上也呈现多组分特征。这可能对O型星风光谱的形成与解释产生重要影响。
引用
@article{arxiv.2604.07317,
title = {Multi-dimensional, time-dependent approximate NLTE unified model atmospheres with winds for hot, massive stars},
author = {Dwaipayan Debnath and Jon O. Sundqvist and Nicolas Moens and Luka G. Poniatowski and Cassandra Van der Sijpt and Andreas A. C. Sander},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07317},
year = {2026}
}