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Fe-L复合体的X射线光谱 III:原子数据中的系统不确定性

高能天体物理现象 2022-08-10 v1 原子物理

摘要

X射线天文学界日益要求对等离子体代码中使用的原子数据所产生的系统不确定性进行定量估计。尽管已有若干研究利用理论计算考察原子数据不确定性,但总体上对此任务尚无公认解决方案。我们提出一种估计当前碰撞等离子体模型谱线发射率不确定性的新方法,主要基于对恒星日冕与星系团观测高分辨率光谱的专门分析。我们发现,在恰当计入离子浓度计算带来的附加不确定性后,观测谱线的系统不确定性与模型谱线通量呈现一致的反相关。光谱中的强线总体上复现更好,表明主跃迁的原子数据与建模比次要跃迁更准确。这一潜在反相关大致独立于源性质、谱线位置、离子种类与谱线形成过程。我们进一步将方法应用于碰撞等离子体源的模拟XRISM与Athena观测,并讨论不确定性对这些光谱解释的影响。典型不确定性为温度1-2%,O、Ne、Fe、Mg与Ni的丰度3-20%。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.07134,
  title  = {X-ray spectra of the Fe-L complex III: systematic uncertainties in the atomic data},
  author = {Liyi Gu and Chintan Shah and Junjie Mao and A. J. J. Raassen and Jelle de Plaa and Ciro Pinto and Hiroki Akamatsu and Norbert Werner and Aurora Simionescu and Francois Mernier and Makoto Sawada and Pranav Mohanty and Pedro Amaro and Ming Feng Gu and F. Scott Porter and Jose R. Crespo Lopez-Urrutia and Jelle S. Kaastra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07134},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 18 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics