光学厚区域中的无偏蒙特卡洛连续谱辐射转移

辐射转移描述了电磁辐射在相互作用介质中的传播。该过程常通过蒙特卡洛方法模拟，即概率性地确定并追踪模拟的光子包。在高光学深度情形下，该方法遇到困难，因为对各种物理过程的恰当表征只能通过考虑大量模拟光子包来实现。结果，对计算时间的需求相应上升，从而实际上限制了可模拟模型的 optical depth。本文提出一种旨在解决含尘介质中高光学深度问题的方法，其仅依赖于无偏蒙特卡洛辐射转移的使用。为此，我们识别并预计算反复出现且被模拟的过程，将其结果存储于多维累积分布函数中，并在模拟中立即以该结果替代基本的蒙特卡洛转移。在预计算期间，我们生成了从球心传播至球边缘的光子包的发射谱以及沉积能量分布。我们对该方法进行了性能测试以确认其有效性，并获得了高达三个数量级的计算速度提升。随后我们将该方法应用于一个黏性加热星周盘的简单模型，并讨论了就恰当温度计算而言解决光学深度问题的必要性。我们发现，在高光学厚区域中对光子包的不正确处理之影响甚至延伸至光学薄区域，从而改变了盘的整体观测面貌。