Zusammenfassung - Kalibrierte Lanthanide-Atomdaten für den radiativen Transport bei Kilonovae. I. Atomstruktur und Abschattungseigenschaften

Kalibrierte Lanthanide-Atomdaten für den radiativen Transport bei Kilonovae. I. Atomstruktur und Abschattungseigenschaften

2025-07-10 14:07:37

{"Andreas Flörs","Ricardo Ferreira da Silva","José P. Marques","Jorge M. Sampaio","Gabriel Martínez-Pinedo"}

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Die Studie "Kalibrierte Lanthanide-Atomdaten für die Radiativ-Transfer-Modellierung von Kilonovae" von Andreas Floers et al. untersucht die Atomstruktur und Abschattungskoeffizienten von Lanthanoiden-Elementen und konzentriert sich auf ihre Bedeutung in der Modellierung des Radiativ-Transfers von Kilonovae (KN). Kilonovae sind die Folge von Mergern von Neutronenstern-Paaren und ihre frühen Spektren werden durch Produkte des r-Prozess-Nukleosyntheses, einschließlich Lanthanoiden, geprägt. Das Forschungsteam unter der Leitung von Andreas Floers führte Atomstrukturberechnungen mit dem FAC-Code für alle einfach und doppelt ionisierten Lanthanoiden von La (Z=57) bis Yb (Z=70) durch. Die Berechnungen umfassten eine innovative Optimierung des lokalen zentralen Potenzials und der Anzahl der betrachteten Konfigurationen sowie eine Kalibrierungstechnik zur Verbesserung der Übereinstimmung zwischen theoretischen und experimentellen Atomenergiepegeln. Die Genauigkeit der berechneten Daten, einschließlich der Energiepegel und der elektrischen Dipoltransitionen (E1), wurde bewertet, und ihr Einfluss auf die Abschattungskoeffizienten von Kilonovae wurde bewertet. Die wichtigsten Ergebnisse sind: - Starke Übergänge (log(gf) > −1) stimmen sowohl mit Experimenten als auch mit semi-empirischen Berechnungen überein. - Für Ionen mit erheblichen experimentellen Daten zeigen die berechneten Abschattungskoeffizienten eine gute Übereinstimmung mit früheren Berechnungen. - Durch die Kalibrierung niedriger liegender Energiepegel mit experimentellen Daten wurden 66.591 Übergänge mit experimentell kalibrierten Wellenlängeninformationen identifiziert, was zukünftige Identifikationen von Lanthanoidenlinien durch Radiativ-Transfer-Modellierung möglich macht. - Die Berechnungen umfassten 28 Ionen, die 146.856 Energiepegel unter dem Ionisations threshhold und 286.904.443 Übergänge zwischen diesen Pegeln ergeben. Die Studie betont die Bedeutung genauer Atomdaten für die Modellierung des Radiativ-Transfers von Kilonovae, insbesondere für die Identifizierung von Spektralzeichen, die den zweiten und dritten Gipfel des r-Prozess-Nukleosyntheses Elements entsprechen. Die Ergebnisse bieten eine wertvolle Ressource für die Verbesserung der Genauigkeit von Kilonova-Modellen und unseres Verständnisses der Entstehung schwerer Elemente im Universum.