并行環(huán)境下恒星理論光譜模板庫(kù)的構(gòu)建.pdf

1、浩瀚的宇宙有著無(wú)窮的魅力，而天文學(xué)的終極目的在于提供一個(gè)簡(jiǎn)單的理論去描述整個(gè)宇宙。為了我國(guó)天文事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)天文學(xué)工作者們提出了LAMOST項(xiàng)目。天體光譜蘊(yùn)含著天體重要的物理信息，通過光譜的研究，人們可以定性或定量地測(cè)定天體的化學(xué)成分。恒星大氣物理參數(shù)，包括恒星的有效溫度、表面重力加速度、化學(xué)豐度，是導(dǎo)致恒星光譜差異的重要因素。恒星大氣物理參數(shù)自動(dòng)測(cè)量是LAMOST望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。
　　 在最近幾十

2、年里，國(guó)內(nèi)外天文工作者們研發(fā)了多種從中低分辨率光譜中計(jì)算恒星大氣物理參數(shù)的方法，主要包括模板匹配法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、元素線指數(shù)法和一些核回歸方法等，其中模板匹配是最常用的一類方法。該類方法是一種最近鄰方法，它基于已有的理論或?qū)崪y(cè)恒星光譜模板庫(kù)，庫(kù)中每條光譜的大氣物理參數(shù)已經(jīng)通過傳統(tǒng)的天體物理測(cè)量方法精確測(cè)定。將待測(cè)光譜與模板庫(kù)中的光譜進(jìn)行匹配，最終二者的相似性由某種相似度函數(shù)來(lái)描述。
　　 隨著天文數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，各種測(cè)量恒

3、星大氣物理參數(shù)的模板匹配算法漸漸趨于成熟。除了研究算法外，改進(jìn)匹配模板庫(kù)也是提高恒星大氣物理參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確度的重要途徑。由于恒星理論光譜的生成涉及大量而且復(fù)雜的運(yùn)算，所以為能得到范圍相對(duì)比較大的的參數(shù)分布，采用的參數(shù)步長(zhǎng)相對(duì)就會(huì)大一些。根據(jù)LAMOST恒星參數(shù)測(cè)量軟件的實(shí)際需求，本文對(duì)Kurucz恒星理論光譜庫(kù)在并行環(huán)境下進(jìn)行細(xì)化構(gòu)建，重構(gòu)后的模板數(shù)據(jù)除能滿足LAMOST軟件的實(shí)際需求外，還可以用于其他相關(guān)課題的研究。
　　 本

4、文主要做了以下工作:
　　 1.研究了恒星大氣物理參數(shù)測(cè)量方法與恒星大氣模型基本理論，并從模型計(jì)算與光譜合成兩部分研究了Kurucz理論光譜庫(kù)的構(gòu)建，主要包括ODF的計(jì)算、Rosseland文件的計(jì)算、ATLAS9模型計(jì)算、SPECTRUM光譜合成等等。
　　 2.研究MPI并行計(jì)算相關(guān)知識(shí)，利用中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)高性能計(jì)算集群，將FiorellaCastelli等人于2003年發(fā)布的新ATLAS9恒星大氣模型網(wǎng)格數(shù)據(jù)