塞曼多普勒成像的隐秘复杂性

我们对利用塞曼多普勒成像（ZDM）获得的 Ap 星丰度图与磁场图的可靠性进行了详细分析。研究表明，若采用平均恒星大气模型而非与实际区域丰度相匹配的适当“局部”大气模型，这些图谱会受到不利影响。这一困难的本质已由 Chandrasekhar 的栅栏模型揭示。本文详细描述了使用 Ada 编程语言编写、基于现代线覆盖大气模型的一套 Stokes 代码所得到的结果。我们证明，在化学不均匀 Ap 星大气中声称发现的高金属丰度值将导致局部温度结构、连续谱与谱线强度以及谱线轮廓与平均恒星大气模型的预测显著不同。遗憾的是，以往 ZDM 应用一直忽视了金属丰度及其广泛影响的复杂方面。对有斑点恒星使用平均大气模型的错误假设，会在不同波长处对 Stokes I 和 V 轮廓造成相位相关且比例令人不安的误差，使得精确绘制丰度与磁场矢量图基本不可能。H_β 线核与翼的关系也会改变，可能对重力与有效温度的确定产生影响。最后，对有斑点恒星合成 Stokes 光谱的 ZDM 分析揭示了基于平均大气模型与基于适当“局部”大气模型所得丰度图之间的显著差异。随后我们讨论了这对已发表 ZDM 结果的意义。我们的讨论表明，必须采用真实的局部大气模型，尤其是为了获得可信的小尺度结构。