数值分辨率对流体动力表面对流模拟及光谱线形成的影响
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
由于辐射-流体动力学星际表面对流模拟计算量大，亟需对对流结构和光谱合成对数值分辨率和维数的灵敏度进行调查，这正是本文所呈现的内容。若分辨率过粗，预测的光谱线会偏窄，这反映了对流运动引起的Doppler展宽不足；而在当前可获得的最高分辨率下，线形状几乎完美地收敛于观测轮廓。类似的结论也适用于线不对称性和位移。在物质丰度方面，弱FeI和FeII线显示极小的依赖(~0.02 dex)，而对于显著非热展宽的中等强度线，灵敏度增加(~0.10 dex)。当使用2D对流模拟来描述本质上是3D现象时会出现问题，这导致不准确的大气速度场和温度、压力结构。在2D中，理论线轮廓相对于3D计算和观测会偏浅且偏宽，特别是针对中等强度线。就丰度而言，2D结果在FeI线上系统性偏低约0.1 dex。此外，预测的线不对称性和位移在2D中远远不如3D。鉴于这些缺陷以及计算时间考虑，使用即使分辨率适中的3D模拟远远优于高分辨率的2D模拟。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0005319,
title = {The effects of numerical resolution on hydrodynamical surface convection simulations and spectral line formation},
author = {M. Asplund and H. -G. Ludwig and AA. Nordlund and R. F. Stein},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0005319},
year = {2007}
}
备注
Accepted for A&A