Radiation in stellar winds. Resonance line formation in inhomogeneous hot star winds

Abstract

Název práce: Záření v hvězdných větrech. Formování rezonančních čar v neho- mogenních větrech horkých hvězd Autor: Mgr. Brankica Šurlan Katedra: Astronomický ústav AV ČR Ondřejov Vedoucí disertační práce: RNDr. Jiří Kubát, CSc., Astronomický ústav AV ČR Abstrakt: Zahrnutí třírozměrné (3-D) podstaty vytváření shluků do výpočtů přeno- su záření a výzkum, jak různé parametry modelu ovlivňují formování resonančních čar, je v této práci umožněn vlastním komplexním 3-D Monte Carlo kódem pro řešení rovnice přenosu záření v nehomogenních expandujících hvězdných větrech. Realistické 3-D modely, které popisují husté i zředěné složky větru, jsou použity pro modelování vzniku rezonančních čar v hvězdném větru se shluky hmoty. Je zahrnuto i nemonotónní rychlostní pole. Je ukázáno, že 3-D nehomogenity hustoty a rychlosti ve větru mají velmi silný vliv na formování rezonančních čár. Modely ukazují, že opacita v čarách je nižší pro vyšší separaci shluků a menší gradient rychlosti ve shlucích. Ukazují také, že pro získání empiricky správné rychlosti ztráty hmoty z profilů UV rezonančních čar je třeba vzít v úvahu vytváření shluků ve větru a i jejich 3-D podstatu. 1

Title: Radiation in stellar winds. Resonance line formation in inhomogeneous hot star winds Author: M.Sc. Brankica Šurlan Department: Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic Supervisor: RNDr. Jiří Kubát, CSc., Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic Abstract: To incorporate the three-dimensional (3-D) nature of stellar wind clump- ing into radiative transfer calculations, in this thesis a newly developed full 3-D Monte Carlo radiative transfer code for inhomogeneous expanding stellar winds is presented and used to investigate how different model parameters influence reso- nance line formation. Realistic 3-D models that describe the dense as well as the rarefied wind components are used to model the formation of resonance lines in a clumped stellar wind. Non-monotonic velocity fields are accounted for as well. It is shown that the 3-D density and velocity wind inhomogeneities have very strong impact on the resonance line formation. The models show that the line opacity is lower for a larger clump separation and shallower velocity gradients within the clumps. They also demonstrate that to obtain empirically correct mass-loss rates from UV resonance lines, wind clumping and its 3-D nature must be taken into account. 1