用于天体物理建模的磷离子光谱：P I - P XV

磷（P）作为生命的基本元素，由于在天体物理光谱中含量稀少，一直是研究最少的元素。然而，随着系外行星的发现，对P谱线的搜寻大幅增加，并且正在被高分辨率和先进的天文台（如James Webb Space Telescope (JWST)）探测到。JWST可能通过在其红外（IR）区域探测到P，为生命提供线索。对该元素的识别和对观测光谱的分析将需要产生谱线及其预测特征的高精度原子过程数据。本研究聚焦于这些需求，首次系统地报告了磷的15个独立电离级（P I - P XV）在从X射线到红外的波长区域内显示出的显著谱线。我们展示了使用R-matrix方法和原子结构程序SUPERSTRUCTURE，在相对论Breit-Pauli近似下获得的大量关于能量、跃迁参数和寿命的相关原子数据。我们对十五种离子（P I - P XV）的光谱特征预测了各种波长区域的谱线强度。它们显示了P~I和P~II在红外区域的主导地位，以及其他离子在紫外和光学区域的主导地位，这些区域在连续谱中常延伸至红外。为了确定准确性，我们将我们的原子数据与可用的实验值和理论值进行了广泛比较。基于这些比较，我们的结果和特征有望提供精确的等离子体诊断和天体物理建模。