Не-лтр-моделирование линий Ali в атмосферах звезд поздних классов Текст научной статьи по специальности «Математика»

Том 153, кн. 2

УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Физико-математические пауки

2011

Менжевицтй B.C., Шимаиский В.В., Шгшаиская Н.Н. Не-ЛТР-моделировапие ли-пий A11 в атмосферах звезд поздних классов // Учеп. зап. Казап. уп-та. Сер. Фпз.-матем. пауки. 2011. Т. 153, кп. 2. С. 95 101.

УДК 524.38

НЕ-ЛТР-МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНИЙ All В АТМОСФЕРАХ ЗВЕЗД ПОЗДНИХ КЛАССОВ

B.C. Меижевицкий, В. В. Шимапский, Н.Н. Шимапская

Аннотация

В работе представлены результаты расчетов по анализу формирования лилий All в спектрах звезд поздних спектральных классов (А К) при отказе от предположения локального термодинамического равновесия. Представлена разработанная 39-уровпевая модель атома А1, содержащая уровни с l < 3 и n < 12 атома All и уровень, соответствующий основному состоянию А1II.

На основе исследования профилей лилий и эквивалентных ширил в спектре Солнца выполнено уточнение ряда атомных параметров для исследуемых лилий A11 (АЛ 3944.01 А, 3961.52 А, 6693.03 А, 6698.68 А, 7362.29 А, 7836.13 А).

Для выбранных лилий A11 рассчитаны и представлены сетки пе-ЛТР-поправок к содержанию А1, определенного в предположении ЛТР. Результаты проведенных расчетов для блапкетироваппых моделей атмосфер Куруца (в широком диапазоне параметров), позволяют сделать вывод, что для атома All имеет место эффект «сверхиопизации»: основное состояние 3p недонаселено в области формирования спектральных линий. Механизм педопаселепия связан с доминированием процессов ионизации ультрафиолетовым излучением с основного уровня над каскадными переходами с высоко возбужденных

3p

эффект выражен тем ярче, чем выше температура звезды и ниже её металличпость.

Не-ЛТР-поправки к содержанию алюминия достигают величин (0.15 ^ 0.25) dex для субординатной линии А 6698.68 А и (0.4^ 0.7) dex для субординатной линии А 7836.13 А; для резонансной линии А 3961.52 А не-ЛТР-поиравки достигают величин (0.2 ^ 0.45) dex, а в случае малой металличности ([A] = — 2.0) для некоторых моделей амосфер — (0.6 ^ 0.8) dex.

Ключевые слова: химический состав, содержание алюминия, статистическое равновесие, формирование лилий, звезды поздних спектральных классов, пе-ЛТР-поправки.

Summary

V.S. Menzhevitski, V.V. Shimansky, N.N. Shimanskaya. Non-LTE Modelling of All Lilies in Atmospheres of Late-Type Stars.

In this work, the results of the analysis of A11 lilies forming in atmospheres of late-type stars (A K) without assumption of local thermodynamic equilibrium are presented. We developed a 39-level model of aluminum atom containing levels with l < 3 and n < 12 of All, and a level corresponding to the ground state of A1II.

Based on the study of the line profiles and equivalent widths in the solar spectrum, we

АА

7362.29 A, 7836.13 A).

For the selected A11 lines, grids of lion-LTE corrections to the A1 abundance defined with the LTE assumption were calculated. The results of the calculations for Kurucz's atmosphere

models (in a wide range of stellar parameters) allows us to conclude that, the All atom is in an overionization state: the 3p level is underpopulated in the line formation region. This is due to the dominance of ionization processes from the ground level by UV radiation over the cascade transitions from the high-excited levels, which is caused by a great value of the 3p level ionization cross section. This effect becomes more pronounced with increasing temperature and decreasing metallicity of the star.

Non-LTE corrections to the A1 abundance reach (0.15 ^ 0.25) dex for subordinate line Л 6698.68 A, (0.4 ^ 0.7) dex for subordinate line Л 7836.13 A, (0.2 ^ 0.45) dex for resonance line Л 3961.52 A, and it is (0.6 ^ 0.8) dex in the case of low metallicity ([A] = -2.0) for certain atmosphere models.

Key words: chemical composition, aluminum abundance, statistical equilibrium, line formation, late-type stars, non-LTE corrections.

Литература

1. Seaton M.J., Zeippen C.J., Tally J.A., Pradhan A.K., Mendoza C., Hibbert A., Berring-ton K.A. The Opacity Project Computation of Atomic Data // Rev. Мех. Ast.ron. Ast rolls. 1992. V. 23. P. 19 43.

2. Ivanovo. D.V., Shimansky V.V. NonLTE Analysis of the Nal Lines in the Solar Spectrum // Odessa Ast.ron. Publ. 1996. V. 9. P. 66 67.

3. Mashonkina L.I., Shimanskaya N.N., Shimansky V.V. Laws in Behaviour of NonLTE Effects for the Nal and Mgl Atoms for К A Stars // Odessa Ast.ron. Publ. 1996. V. 9. P. 78 79.

4. Сахибуллии Н.А. Программные комплексы по расчету пе-ЛТР эффектов в спектрах звезд // Труды Казап. гор. астроп. обсерв. 1983. Т. 48. С. 9 21.

5. Auer L.H., Heasley J. An alternative formulation of the complete linearization method for the solution of non-LTE transfer problems // Ast.ropliys. J. 1976. V. 205, No 1. P. 165 171.

6. Kurucz R.L., Furenlid I., Brault J., Tester-man L. Solar Flux Atlas from 296 to 1300 nm (National Solar Observatory Atlas No 1). Sunspot., New Mexico: Nat.. Solar Observ., 1984. 240 p.

7. Unsold A. Pliysik der St.ernat.mospheren. Berlin Got.tingen Heidelberg: Springer, 1955. 630 p.

8. Иванова Д.В., Шима,некий В.В. Не-ЛТР анализ формирования лилий КI в спектрах А К звезд // Астроп. журп. 2000. Т. 77. С. 432 446.

9. Машопкипа Л.И., Ш%ша,искмй В.В., Сахибуллип Н.А. Не-ЛТР эффекты в спектральных линиях Nal в атмосферах звезд разных типов // Астроп. журп. 2000. Т. 77. С. 893 908.

10. Шгшанская Н.Н., Малиоикмиа Л.И. Ревизия содержания Mg у звезд гало и диска Галактики // Астроп. журп. 2001. - Т. 78. С. 122 136.

11. Kuruez R.L. ATLAS9 Stellar Atmospheres Programs and 2 km s-lGrid (CD-ROM). Cambridge: Smithsonian Ast.ropliys. Observ., 1993.

12. Меижевицкий B.C., Шгшаисклш В.В., Шгшаиская Н.Н. Результаты пе-ЛТР моделирования линий All в спектрах звезд поздних классов // Кинем, и физ. пеб. тел. 2009. Прил. к Л» 6. С. 210 213.

Поступила в редакцию 24.01.11

Менжевицкий Владимир Сергеевич ассистент кафедры астрономии и космической геодезии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Е-шаП: vtQksu.ru

Шиманский Владислав Владимирович кандидат физико-математических паук, доцепт кафедры астрономии и космической геодезии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Е-шаП: Slava.Shim.anskyeksu.ru

Шиманская Нелли Николаевна кандидат физико-математических паук, доцепт кафедры астрономии и космической геодезии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Е-шаП: Nelli.Shim.anskayaeksu.ru