Heliumatome im starken Magnetfeld: Energien und Übergangswahrscheinlichkeiten zur Untersuchung von Sternatmosphären

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Schmelcher
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5274620

Das Projekt beinhaltet eine umfassende Erforschung der elektronischen Struktur von Heliumatomen in Magnetfeldern beliebiger Stärke. Die Resultate dienen der Untersuchung und Analyse der Atmosphären magnetischer Weißer Zwerge und Neutronensterne. Eine Vielzahl gebundener angeregter Zustände bzw. deren Übergangsenergien und Übergangsmomente sollen für den gesamten relevanten Feldstärkebereich mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Im Hochfeldbereich, wie er typischerweise für Neutronensterne vorliegt, sind zusätzlich die Massenkorrekturterme aufgrund der endlichen Kernmasse wie auch die bewegungselektrischen Felder zu berücksichtigen. Grundlage für die Elektronenstrukturuntersuchungen ist ein Einteilchenbasissatz, dessen Variationsparameter für die jeweiligen Feldstärken optimiert werden. Die Berechnungen zum Heliumatom werden mittels der vollen Konfigurations-Wechselwirkungsmethode, d.h. der Digonalisierung im Raum aller möglichen Zweiteilchenkonfigurationen, durchgeführt. Abgesehen von dem gebundenen Zustandsspektrum werden sowohl Übergänge ins Kontinuum wie auch insbesondere die Doppelanregungen, d.h. Resonanzen, im Feld studiert. Zur Untersuchung letzterer wird die komplexe Rotationsmethode angewandt. Die berechneten Daten und Eigenschaften sollen dazu dienen, sowohl heliumreiche magnetische Weiße Zwerge wie auch Neutronensterne zu modellieren. Strahlungstransportrechnungen sind durchzuführen, um synthetische Spektren zu erhalten, welche wiederum Aufschluss über die Geometrie und Eigenschaften dieser Objekte liefern sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen