C I 里德伯态的新原子数据及其与太阳紫外光谱的对比

我们使用 Breit Pauli $R$-矩阵方法计算了 C I 中直至 $n$=30 且 $l\le 3$ 的各态的精确能量与辐射数据。我们提供了衰变到五个 2s$^2$2p$^2$ 基组态态 $^3$P$_{0,1,2}$、 $^1$D$_2$、 $^1$S$_0$ 的完整数据集。这是针对 $n\ge 5$ 跃迁的首套完整数据。我们将振子强度与跃迁概率与此前少数针对此类跃迁的计算值进行比较，发现除 NIST 近期推荐的值存在显著偏差外，总体吻合良好（在 10% 以内）。随后，我们利用典型色球层条件并假设局部热平衡（LTE），计算源自里德伯态的谱线强度，并将其与经过良好定标的 SOHO SUMER 宁静太阳紫外光谱进行对比。里德伯系的相对强度与观测极为吻合，这为近 200 条紫外谱线的证认与混合提供了确凿证据。该对比还带来了大量 C I 谱线在光谱中的新证认。我们也估算了光学深度效应，发现其可解释观测中所记录的大部分吸收。该原子数据可应用于广泛太阳与天体物理观测的建模。