Strahlungs-Diffusion in magnetischen Sternatmosphären

Die Atmosphären vieler Sterne der oberen Hauptreihe mit pekuliaren Elementhäufigkeiten (CP-Sterne) sind durch Magnetfelder von wenigen mT bis etwa 4T charakterisiert, durch hohe, oft veränderliche Überhäufigkeiten von Elementen, besonders der Seltenen Erden, aber auch durch mäßige Unterhäufigkeiten von CNO. Derartiges Verhalten wird all-gemein auf eine inhomogene Verteilung der chemischen Elemente auf der Sternoberfläche zurückgeführt, hervorgerufen durch radiative Diffusion. In einer ausreichend stabilen Umgebung (keine Konvektion) treibt Photo-Absorption in Spektrallinien und Kontinua manche Elemente gegen die Schwerkraft nach außen, was zu Häufigkeitsgradienten in der Atmosphäre führt (Stratifikation), mit Anreicherung in manchen Schichten, Ausdünnung in anderen.. Alecian & Stift (2002) haben mit Hilfe des neu entwickelten objekt-orientierten und parallelen Programms CARAT herausgefunden, dass die Zeeman-Aufspaltung von Spektrallinien die radiativen Beschleunigungen erheblich über den nicht-magnetischen Wert ansteigen lässt, wobei eine starke Abhängigkeit von Magnetfeld-Stärke und Richtung festzustellen ist. In diesem Projekt wird eine detaillierte Untersuchung der durch großräumige Dipol-Quadrupol- Felder magnetisch kontrollierten Strahlungsdiffusion vorgeschlagen in Hinblick auf die Modellierung der lokalen Ausbildung von Stratifikation der chemischen Elemente und den daraus entstehenden Inhomogenitäten an der Sternober-fläche. Die Input-Physik muss zu diesem Zweck jedenfalls Photoionisationsquerschnitte, die Verteilung des Impulses zwischen den verschiedenen Ionisationzuständen und den Einfluss der magnetischen Feldlinien auf die Diffusion beinhalten. Nachdem chemische Häufigkeiten sowohl vertikal wie horizontal mit der Zeit veränderlich sind, wird es notwendig sein, ein neues (objekt-orientiertes und paralleles) Programm, CAMAS, für die Berechnung von chemisch inhomogenen magnetischen Sternatmosphären zu entwickeln, welches die Effekte der magnetischen Kräfte sowie die Zunahme von Line-Blocking durch Zeeman-Aufspaltung berücksichtigt, und welches den polarisierten Strahlungstransport korrekt behandelt. Das Endziel ist die selbst-konsistente Modellierung von zeitabhängiger Diffusion in magnetischen Sternen. Gleichzeitig werden spektropolarimetrische Beobachtungen von ausgewählten CP-Sternen und detailliertes Modellieren der polarisierten Linienprofile mit dem Liniensynthese-Programm COSSAM wertvolle Hinweise auf das Vorkommen und die Natur der Stratifikation liefern.