Fe-L 复合体的 X 射线能谱

Hitomi 关于英仙座团的结果增进了我们对原子物理的认识，这对于利用高分辨率 X 射线光谱仪观测热天体等离子体进行精确诊断至关重要。然而，建模不确定性仍然存在，既存在于 Hitomi 光谱窗口内，尤其在其之外。能谱建模的一大挑战是 Fe-L 谱，它基本上是不同电离态铁离子的 n>2 到 n=2 跃迁的复杂组合，受到碰撞激发、共振激发、辐射复合、双电子复合和内壳层电离等一系列原子过程的影响。本文中，我们利用柔性原子代码（FAC）对每一过程进行大规模理论计算，聚焦于构成 Fe-L 复合体主体的 Fe XVII 至 Fe XXIV 离子。发现新数据与近期针对主要 Fe-L 谱线的独立 R 矩阵计算在 20% 内一致。通过利用来自 15 个椭圆星系与星系团的优质 RGS 数据进一步检验新的 FAC 计算，我们注意到新模型比当前 SPEX v3.04 代码给出系统性更好的拟合，且平均铁丰度下降 12%，而 O/Fe 比值较当前代码结果上升 16%。将 FAC 拟合结果与 R 矩阵计算结果比较，我们发现两种理论模型间铁丰度存在高达约 10% 的随温度变化的偏差。需要利用观测能谱与针对性实验室测量进行进一步专门检验，以解决这些偏差，并最终使原子数据准备好用于下一次高分辨率 X 射线光谱任务。