太阳铁丰度与磁场：迈向一致的标准金属丰度
太阳与恒星天体物理
2015-06-11 v1
摘要
我们利用一系列太阳对流的三维辐射磁流体动力学 (3D radiation-MHD) 模拟，研究了在合成对应日面中心的谱线强度轮廓时，包含磁通量对铁 (Fe) 丰度测定的影响。采用微分方法来量化一组 28 条铁谱线的理论等效宽度的变化，这些谱线涵盖了广泛的波长、激发势、振子强度、朗德因子和形成高度范围。使用光谱合成代码 LILIA 在局部热动平衡 (LTE) 下计算了这些谱线。我们使用的磁对流快照输入覆盖了 50 分钟的太阳演化过程，属于平均垂直磁通量密度分别为 0、50、100 和 200 G 的序列。相关计算使用了 Copenhagen Stagger 代码。磁场的存在不仅对具有非零朗德因子的谱线产生直接（塞曼致宽）效应，还通过改变光球层 T-tau 分层结构对温度敏感谱线产生间接效应。相应的原子丰度估计修正值从百分之几 dex 到 |Delta log(Fe)| ~ 0.15 dex 不等，具体取决于谱线以及我们所考虑范围内的平均磁通量大小。塞曼致宽效应在红外波段相对更为重要。然而，基于可见光谱线的先前太阳丰度测定的最大修正源于间接效应，即由光学深度标度上较暖的分层结构引起的谱线减弱。我们的结果表明，使用磁对流模型获得的平均太阳铁丰度可能比使用更简单的流体动力学 (HD) 对流方法高出 0.03-0.11 dex。我们证明，在基于三维模拟的最先进太阳光球丰度测定中，考虑磁通量至关重要。
引用
@article{arxiv.1209.2771,
title = {Solar Fe abundance and magnetic fields - Towards a consistent reference metallicity},
author = {D. Fabbian and F. Moreno-Insertis and E. Khomenko and Å. Nordlund},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.2771},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 7 figures, A&A in press