Atomic structure calculations in lanthanide ions relevant to kilonovae

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Ricardo Alexandre Pinto Ferreira da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/51259
Resumo: Tese de mestrado, Física (Física Nuclear e Partículas) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2021
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spelling Atomic structure calculations in lanthanide ions relevant to kilonovaeopacidadedados atómicoskilonovasforças de osciladorestrelas de neutrõesTeses de mestrado - 2021Departamento de FísicaTese de mestrado, Física (Física Nuclear e Partículas) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2021The present dissertation concerns atomic structure calculations for lanthanide and actinide ions that are significant to kilonovae modeling of the ejecta spectra. In particular, calculations for Nd III and U III, two representative rare-earth ions, were achieved. Therefore, in this work we try to bridge the gap created by the lack of atomic structure calculations f-block ions available in the literature, while also providing valuable insight for future calculations. We concentrated on level energies and oscillator strength calculations for electric dipole transitions (E1) since these are the most critical atomic parameters for simulating the flux of kilonovae in Local Thermodinamical Equilibrium (LTE). We mainly use the publicly accessible Flexible Atomic Code (FAC) for the computations, which employs a Relativistic Configuration Interaction (RCI) method. Not only that, but we compare our results to those obtained using a Multi-configuration Dirac-Fock (MCDF) method as well as to available computational and experimental data. We demonstrated that discrepancies in the opacity spectra of Nd III across various calculations are higher at the ultraviolet and visible wavelengths. At longer wavelengths the sensitivity of the opacity with the accuracy of the calculations seems to decrease. Additionally, we showed the opacity of U III to be about an order of magnitude higher than the opacity of Nd III due to a higher density of levels of the actinide. In general, we anticipate this feature of the spectrum to extend for more lanthanide-actinide pairs and, therefore, that the opacity of actinides to have a measurable impact in the luminosity of kilonovae.Marques, José Manuel PiresSampaio, Jorge MiguelRepositório da Universidade de LisboaSilva, Ricardo Alexandre Pinto Ferreira da2022-02-14T11:17:35Z202120212021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/51259TID:202934756enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:55:51Zoai:repositorio.ul.pt:10451/51259Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:02:34.857590Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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