izvcrao Изв. Крымск. Астрофиз. Обсерв. Izv. Krymsk. Astrofiz. Observ. Известия Крымской астрофизической обсерватории Izvestiya Krymskoi Astrofizicheskoi Observatorii 0367-8466 3034-4107 Киселев Н.Н., пос. Московский, Москва, РФ RU 1103 10.34898/izcrao-vol118-iss3-pp33-38 Материалы конференции Сonference proceedings Свечение атомов водорода и гелия в условиях звездных хромосфер Calculations of hydrogen and helium line emission for conditions in stellar chromospheres Бычков К.В. Bychkov K.V. Белова О.М. Belova O.M. Малютин В.А. Maliutin V.A. МГУ им. М.В. Ломоносова, ГАИ им. Штернберга, Университетский пр-т, 13, Москва, 119234 Sternberg Astronomical Institute, M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow 119234, Russia МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет, Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Department of Experimental Astronomy, Faculty of Physics, M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow 119991, Russia МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет, Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Department of Astrophysics and Stellar Astronomy, Faculty of Physics, M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow 119991, Russia 20 12 2022 118 3 33 38 22 11 2022 Copyright (c) 2022 Бычков К., Белова О., Малютин В. Copyright (c) 2022 Bychkov K., Belova O., Maliutin V. 2022 Бычков К., Белова О., Малютин В. Bychkov K., Belova O., Maliutin V. Метаданные этой статьи доступны по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Авторское право и право на публикацию текстов, представленных в журнале  "Известия Крымской астрофизической обсерватории", сохраняются за авторами, при этом право первой публикации предоставляется журналу. Тексты могут свободно использоваться при условии правильного цитирования с указанием авторства в соответствии с лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. The metadata for this submission is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Copyright and publishing rights for texts published in Izvestiya Krymskoi Astrofizicheskoi Observatorii is retained by the authors, with first publication rights granted to the journal.Texts are free to use with proper attribution and link to the licensing (Creative Commons Attribution 4.0 International).

Выполнены расчеты излучения бальмеровской серии водорода и линии гелия HeI 5876. Рассматриваются условия атмосфер холодных звезд. Задавались температура, концентрация и колонковая плотность газа. Рассмотрена возможная роль надтепловых частиц, которые представлены электронным газом с температурой 200 эВ. Лучистый перенос учитывался в рамках модели Соболева – Бибермана – Холстейна. Вероятность выхода в частотах линий вычислялась для свертки профилей Доплера и Хольцмарка в случае водорода и для фойгтовского профиля в случае гелия. Решена система кинетических уравнений, описывающих стационарную населенность дискретных уровней и континуума водорода и гелия. Учтены связанно-связанные, связанно-свободные радиационные и ударные переходы. Без учета быстрых частиц в холодном газе (6000 K) бальмеровский декремент является очень крутым, а с учетом быстрых частиц – пологим. В горячем газе (12000 K) декремент может смениться инкрементом. Поток в линии гелия достигает нескольких процентов от потока в H α при наличии потока быстрых электронов ∼ 106 эрг/см 2 /с или в горячем газе (T ≳ 15000 K).

The authors calculated the intensities of hydrogen Balmer lines and the HeI λ 5876 line. The input gas parameters such as temperature, concentration, and column density correspond to solar and solar-type star atmospheres. The influence of fast particles (electrons) was also considered. The radiative transfer in spectral lines frequencies is treated in the frame of the Sobolev-Biberman-Holstein approximation in such a way that hydrogen lines have the Doppler and the Holtzmark convolution profile, and helium lines have the Voight profile. In equations describing the hydrogen and the helium energetic level occupation, the terms encompass the rates of bound-bound, bound-free radiative and collisional processes. The Balmer decrement in cold gas (6,000 K) is quite steep without fast particles, being sloping with fast particles. In warm gas (12,000 K), decrement can change into increment. The HeI λ 5876 flux becomes as large as several percent of the H α flux only in the hot atmosphere (>15,000 K) or the atmosphere affected by a strong fast particle flux.

бальмеровский декремент линия HeI 5876 скорости процессов вероятность выхода кванта надтепловые (горячие) частицы Balmer decrement transition rates photon escape probability fast particles Belova O.M., Bychkov K.V., 2017a. Astrophysics, vol. 60, no. 1, pp. 127–134. (In Russ.) Belova O.M., Bychkov K.V., 2017b. Astrophysics, vol. 60, no. 2, pp. 219–232. (In Russ.) Vainstein L.A., Sobel’man I.I., Yukov E.A., 1973. Electron excitation cross-sections of atoms and ions. Moscow: Nauka. (In Russ.) Gershberg R.E., 2015. Solar-type activity of main-sequence stars, 3rd ed. Simferopol: Antikva. (In Russ.) Grinin V.P., Katysheva N.A., 1980a. Izv. Krymsk. Astrofiz. Observ., vol. 62, no. 1, pp. 59–65. (In Russ.) Grinin V.P., Katysheva N.A., 1980b. Izv. Krymsk. Astrofiz. Observ., vol. 62, no. 1, pp. 66–78. (In Russ.) Katysheva N.A., 1993. Astron. Zhurn., vol. 70, no. 5, pp. 1063–1074. (In Russ.) Allred J.C., Hawley S.L., Abbett W.P., Carlsson M., 2005. Astrophys. J., vol. 630, p. 537. Belova O.M., Bychkov K.V., 2018. Astrophysics, vol. 61, no. 2, pp. 255–270. Carlsson M., 1986. Upps. Astron. Obs. Rep., no. 33. Johnson L.C., 1972. Astrophys. J., vol. 174, pp. 227–236.