冷恒星中性镁的非局部热动平衡分析

对太阳光球中镁的统计平衡计算表明，非局部热动平衡（NLTE）布居数对太阳中镁谱线形成的影响很小。然而，在贫金属矮星和巨星中，电子碰撞的影响减弱，并且由于背景谱线不透明度降低而增强的紫外辐射场导致了更显著的非局部热动平衡效应。在冷恒星的光球中，由中性氢碰撞引起的激发和电离可能超过电子碰撞。基于非局部热动平衡布居数的分析得出的镁丰度显著高于根据局部热动平衡（LTE）计算的结果。我们计算了 10 颗冷矮星和亚巨星（金属丰度从 -2.29 到 0.0）的镁丰度。结果基于高分辨率、高信噪比的光谱。恒星有效温度由巴尔默线轮廓推导，表面重力由依巴谷卫星视差和 Mg I b 三重线翼推导，金属丰度和微湍流速度由 Fe II 线轮廓的局部热动平衡分析获得。对于金属丰度在 -2.0 < [Fe/H] < -1.0 之间的恒星，发现丰度修正 Delta{[Mg/H]_{NLTE-LTE}} ~ 0.05 - 0.11。正如预期，修正量随金属丰度降低而增加，并随表面重力降低而略有增加。我们还计算了一系列具有不同恒星参数的模型大气的镁统计平衡，并发现 Delta{[Mg/H]_{NLTE-LTE}} 在 5200 至 6500 K 之间随有效温度升高而增加。对于极端贫金属星，在 [Fe/H] ~ -3.0 时，丰度修正接近 Delta{[Mg/H]_{NLTE-LTE}} ~ 0.23。