HyLight 模型：用于模拟星云中氢发射线的模型
星系天体物理
2026-04-08 v2 天体物理仪器与方法
摘要
氢复合线为星系中电离气体提供了关键诊断手段，但大多数流体动力学模拟使用插值发射率表来估算氢能级布居，而非直接从局部物理条件进行计算。我们提出了 HyLight，一个基于 Python 的原子模型，可根据气体密度、温度和电离态计算氢能级布居和线发射率，从而在平衡和非平衡环境中实现精确预测。基准比较表明，HyLight 在典型光致电离星云条件下对巴耳末、帕邢和布喇开发射率的预测与 Cloudy 一致，偏差在 1% 以内，而与其他已发表计算相比存在数十百分点的差异。作为示例应用，我们使用 HyLight 计算 HII 星云中的光致电离-线强度比，并从包含非平衡热化学的辐射流体动力学模拟中生成氢发射线的合成图谱。将物理一致性与灵活性相结合，HyLight 为连接流体动力学模拟与光致电离区域的观测诊断提供了稳健框架，并增强了我们在复杂非平衡天体物理环境中解释氢发射的能力。
引用
@article{arxiv.2509.20361,
title = {The HyLight model for hydrogen emission lines in simulated nebulae},
author = {Yuankang Liu and Tom Theuns and Tsang Keung Chan and Alexander J. Richings and Anna F. McLeod},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20361},
year = {2026}
}
备注
30 pages, 28 figures. Accepted for publication in MNRAS. The HyLight package is available at https://github.com/YuankangLiu/HyLight . It can also be accessed via PyPI at https://pypi.org/project/hylightpy/ . The input scripts for the Cloudy models used in this paper can be accessed at https://doi.org/10.5281/zenodo.16911175