中性氢晕中的共振散射与Lyα辐射出射

利用一种先进的数值方法求解辐射传输的积分-微分方程，我们研究了来自包含中心光源的光学厚晕的Lyα光子ν₀的通量。我们的重点是共振散射的时变效应。我们首先证明，即使辐射的平均强度高度依赖于时间，晕中光子的频率分布也会迅速趋近于共振频率附近的局部热化状态。由于初始条件在热化过程中被遗忘，通量的某些特征（例如其轮廓的双峰结构）实际上与中心光源的固有宽度和时间行为无关，前提是出射光子主要来自热化状态的光子。在这种情况下，差值|ν₊-ν₀|（其中ν₊是通量两个峰值的频率）不能小于多普勒展宽的2倍。然后，我们研究了中心光源发射的光为闪光情况下的辐射传输。我们计算了来自晕的通量的光变曲线。结果表明，通量仍然是一个闪光。然而，通量闪光的持续时间与光源的原始持续时间无关，而是取决于晕的光学深度。因此，共振光子的空间传输是一个扩散过程，尽管它不是纯粹的布朗扩散。这一特性使得光学厚晕能够在中心光源发射停止后，长时间地捕获并储存ν₀附近的热化光子。被困在晕中的光子可以产生延迟发射，其轮廓也显示出与局部热化光子相似的典型双峰结构。讨论了这些结果的可能应用。