Effects of convection and non-equilibrium radiation transfer in stellar atmospheres

Disertacijoje nagrinėjama konvekcijos ir nelokalios termodinaminės pusiausvyros (NLTP) įtaka įvairių cheminių elementų spektro linijų formavimuisi skirtingo metalingumo pagrindinės sekos posūkio taško (PSPT) bei raudonųjų milžinių sekos (RMS) žvaigždžių atmosferose. Konvekcijos įtaka spektro linijų formavimuisi buvo tirima analizuojant cheminių elementų gausos įverčių, gaunamų taikant 3D hidrodinaminius ir 1D hidrostatinius PSPT bei RMS žvaigždžių atmosferų modelius bei lokalios termodinaminės pusiausvyros (LTP) artinį, skirtumus. Gauti rezultatai rodo, jog konvekcijos įtaka C, O, Si, Ti, Fe, and Ni spektro linijų formavimuisi yra didžiausia mažiausio metalingumo PSPT ir RMS žvaigždžių atmosferose, o gausų skirtumai tarp 3D hidrodinaminių ir 1D hidrostatinių modelių prognozuojamų cheminių elementų gausų gali siekti atitinkamai iki –1.1 ir –0.8 dex. 3D hidrodinaminių ir NLTP reiškinių analizė Galaktikos kamuoliniams spiečiams 47 Tuc ir NGC 6752 priklausančių žvaigždžių atmosferose parodė, jog NLTP efektų įtaka deguonies ir natrio spektro linijų formavimuisi šių žvaigždžių atmosferose yra žymiai didesnė už konvekcijos įtaką. Disertacijoje taip pat gauti lengvųjų cheminių elementų (Li, O ir Na) bei bario gausų įverčiai Galaktikos kamuolinių spiečių 47 Tuc ir NGC 6752 žvaigždžių atmosferose, ištirtos cheminių elementų gausų tarpusavo sąsajos, bei aptarti galimi spiečių cheminės raidos scenarijai. We study the influence of convection and non-local thermodynamic equilibrium (NLTE) on the formation of spectral lines of different chemical elements in the atmospheres of different metallicity main sequence turn-off (MSTO) and red giant branch (RGB) stars. The influence of convection is assessed by analyzing differences in the elemental abundances obtained by using 3D hydrodynamical and 1D hydrostatic stellar model atmospheres of MSTO and RGB stars, within the framework of spectral line formation under the assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE). We find that the influence of convection on the formation of spectral lines of C, O, Si, Ti, Fe, and Ni is largest at lowest metallicities, both in the atmospheres of TO and RGB stars: the differences in the abundaces predicted by the 3D hydrodynamical and 1D hydrostatic stellar model atmospheres may reach to –1.1 and –0.8 dex in the TO and RGB stars, respectively. The analysis of 3D hydrodynamical and NLTE effects in the atmospheres of stars that belong to Galactic globular clusters 47 Tuc and NGC 6752 shows that NLTE effects have significantly larger impact on the formation of O and Na spectral lines than the effects related to convection do. Finally, we determine 3D + NLTE abundances of Li, O, Na, and Ba in the atmospheres of TO and RGB in Galactic globular clusters 47 Tuc and NGC 6752, investigate the connections between the abundances of different chemical species, and discuss the possible chemical evolution... [to full text]