Una medición más alta de lo previsto de la opacidad del hierro a temperaturas interiores solares

Área de la Ciencia:

• Física del plasma es la física del plasma.
• La astrofísica estelar es la astrofísica estelar.
• Física atómica es la física atómica.

Sus antecedentes:

• Los perfiles de temperatura interna estelar se rigen por la absorción de la radiación (opacidad).
• Las mediciones anteriores de opacidad no se han llevado a cabo en condiciones reales del interior estelar, lo que lleva a incertidumbres en los modelos estelares.
• Las abundancias revisadas de elementos solares entran en conflicto con los datos heliosísmicos, lo que sugiere la necesidad de una mayor opacidad interior.

Objetivo del estudio:

• Para medir experimentalmente la opacidad del hierro en condiciones que imiten el límite de la zona de radiación / convección del Sol.
• Para abordar la discrepancia entre los modelos solares estándar y las observaciones heliosísmicas.
• Para investigar el papel de la opacidad del hierro en la resolución de las incertidumbres del modelo solar.

Principales métodos:

• Se realizaron mediciones de laboratorio de la opacidad del hierro con resolución de longitud de onda.
• Condiciones simuladas del interior solar con temperaturas de electrones de 1.9-2.3 millones de K y densidades de electrones de (0.7-4.0) × 10^22 cm−3.3.
• Centrado en las condiciones relevantes para el límite de la zona de radiación solar / convección.

Principales resultados:

• La opacidad del hierro dependiente de la longitud de onda medida fue 30-400% más alta que las predicciones teóricas.
• Estos resultados indican una contribución significativa del hierro a la discrepancia general de opacidad.
• El aumento medido representa aproximadamente la mitad del cambio requerido en la opacidad media para conciliar los modelos solares con la heliosismología.

Conclusiones:

• Las mediciones experimentales de opacidad del hierro proporcionan datos cruciales para refinar los modelos estelares.
• La opacidad del hierro más alta de lo previsto ofrece una solución parcial a la discrepancia del modelado solar.
• Se necesitan más mediciones de opacidad de otros elementos para resolver completamente las incertidumbres del interior solar.