中文

辐射级联:一种多维非LTE辐射传递的新型高分辨率形式解

太阳与恒星天体物理 2025-11-12 v1 天体物理仪器与方法

摘要

非LTE辐射传递是现代天文学的关键工具:它是许多关键合成可观测量的手段,从而将模拟与观察连接起来。辐射传递模型也为我们理解不同光谱线的主要形成层和参数提供信息,并作为从观察推断太阳大气结构的反演工具的基础。计算二维太阳辐射传递模型中辐射场的默认方法已经长期保持不变:一种短特征、离散序数方法、形式求解器。在具有复杂大气结构且多个过渡在准透明和准不透明体系之间存在的情况下,这些求解器需要相当高的角分辨率才能正确解析辐射场。本文提出了辐射级联理论,这是一种旨在利用辐射场固有结构的技术,允许高效重用计算样本,从而在计算成本的少数比例下提供非常高的分辨率结果。我们此外描述了在DexRT代码中的该方法的实现,并呈现了合成磁流体动力学模型中由升力-凝结形成的日食 prominence快照的初始结果。本文所述的方法为常规执行免受所谓射线效应的二维辐射传递计算提供了可行的途径,并将高质量的非LTE模型扩展到具有GPU加速器的下一代高性能计算系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.14425,
  title  = {Radiance Cascades: A Novel High-Resolution Formal Solution for Multidimensional Non-LTE Radiative Transfer},
  author = {Christopher M. J. Osborne and Alexander Sannikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.14425},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 14 figures, ancillary videos. To be submitted to RASTI