Resumen - Datos Atómicos de Lantánidos Calibrados para la Transferencia Radiativa de Kilonovas. I. Estructura Atómica y Opacidades

Datos Atómicos de Lantánidos Calibrados para la Transferencia Radiativa de Kilonovas. I. Estructura Atómica y Opacidades

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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El estudio "Calibración de Datos Atómicos de Lantánidos para la Transferencia Radiativa de Kilonovas" de Andreas Floers y col. se adentra en la estructura atómica y las opacidades de los elementos de lantánidos, enfocándose en su importancia en la modelización de la transferencia radiativa de kilonovas (KN). Las kilonovas son el aftermath de la fusión de estrellas de neutrones binarias, y sus espectros tempranos están moldeados por los productos de la nucleosíntesis r, incluyendo los lantánidos. El equipo de investigación, liderado por Andreas Floers, realizó cálculos de estructura atómica utilizando el código FAC para todas las especies de lantánidos mono e di-ionizados desde La (Z=57) hasta Yb (Z=70). Los cálculos incorporaron una innovadora optimización del potencial central local y el número de configuraciones consideradas, así como una técnica de calibración para mejorar el acuerdo entre los niveles de energía atómicos teóricos y experimentales. Se evaluó la precisión de los datos computados, incluyendo los niveles de energía y las intensidades de transiciones dipolares eléctricas (E1), y se evaluó su impacto en las opacidades de las kilonovas. Entre los hallazgos clave se incluyen: - Las transiciones fuertes (log(gf) > −1) están en buena sintonía tanto con los experimentos como con los cálculos semi-empíricos. - Para los iones con una considerable cantidad de datos experimentales, las opacidades computadas muestran un buen acuerdo con los cálculos previos. - Al calibrar los niveles de energía bajos con datos experimentales, se identificaron 66,591 transiciones con información de longitud de onda calibrada experimentalmente, haciendo posible la identificación futura de líneas de lantánidos a través de la modelización de la transferencia radiativa. - Los cálculos abarcaron 28 iones, proporcionando 146,856 niveles de energía por debajo del umbral de ionización y 28,690,443 transiciones entre estos niveles. El estudio subraya la importancia de los datos atómicos precisos para la modelización de la transferencia radiativa de las kilonovas, especialmente para identificar firmas espectrales correspondientes a elementos r del segundo y tercer pico. Los resultados proporcionan un recurso valioso para mejorar la precisión de los modelos de kilonovas y nuestra comprensión de la formación de elementos pesados en el universo.