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Prueba de Autoconvergencia

Test de Autoconvergencia

Antes de iniciar estas simulaciones con el espectro real observado, probamos el modelo utilizando un espectro sintético producido por una atmósfera solar en equilibrio hidrostático. Usamos un conjunto de perfiles radiales con variaciones de una atmósfera precalculada en equilibrio sobre la fotosfera (z) como modelo atmosférico de entrada. Usamos el modelo C7 con variaciones en la temperatura de −1000, −100, −10, +10, +100 y +1000 K como se muestra en la Figura 2 (a). Reemplazamos el espectro observado usado en esta prueba con un espectro sintético calculado con PakalMPI para el modelo C7 (espectro de prueba). El objetivo de reemplazar el espectro observado es mantener bajo control la entrada y la salida del modelo. KP calculó con éxito estos modelos en aproximadamente 3 horas utilizando un solo nodo con 28 subprocesos (1 para cada frecuencia). La Tabla 3 muestra las frecuencias y el espectro sintético calculado usado en esta prueba. Para determinar la región donde se genera la emisión, en la Figura 2 (c) incluimos la función de contribución normalizada (CF) definida por $$ CF=j_\nu exp(-\tau_\nu)$$ donde \(j_\nu = \kappa_\nu B(T)\) y $$ \tau_\nu = \int \kappa_\nu dz$$ son las profundidades ópticas. Descubrimos que nuestro modelo calcula la emisión entre 140 y 2120 km para 12,5 THz y 35 GHz, respectivamente. Las regiones grises en las Figuras 2 (a) - (c) muestran el límite exterior del modelo donde el método de convergencia no se puede aplicar directamente. Por otro lado, el espectro sintético calculado con estos modelos se ajusta al espectro de prueba (Figura 2 (d)). El único resultado que no convergió completamente a la condición inicial es el modelo de +1000 K (la línea negra segmentada en la Figura 2 (b)). La prueba de autoconvergencia muestra que nuestra metodología tiene un límite superior para la condición inicial de +1000 K. En las siguientes pruebas, usamos el espectro real de \(\alpha\) Cen A con diferentes restricciones sobre KP para entender la estabilidad el modelo.

Figura 2. Análisis de autoconvergencia utilizando el modelo C7 para un conjunto de condiciones iniciales de perfiles de temperatura radial con −1000, −100, −10, +10, +100, y +1000 K.