Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2568| Optimización de parámetros atómicos astrofísicos en el UV espacial mediante algoritmos evolutivos | |
| Joshua Emanuel Lara Sabala | |
| Emanuele Bertone Miguel Chavez Dagostino Alicia Morales-Reyes | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Evolutionary Algorithms Computational Intelligence Genetic Algorithm Optimization Astrophysics Stellar physics Stellar atmospheres Synthetic Spectra Ultraviolet ATLAS9 SPECTRUM PYMOO Atomic Data Oscillator Strengths | |
| In order to analyze observed stellar spectra effectively, it is necessary to compare them with theoretical models. Calculating these models requires a list of atomic parameters, which describe the profile of the observed spectral lines. However, these parameters are still incomplete and have very high errors in some cases. In the UV part of the spectrum there is a high density of spectral lines and this causes significant discrepancies between observed spectra and synthetic models. In this thesis project, we conducted a feasibility test to determine atomic and molecular parameters λc, log gf, log ΓStark, and log ΓVdW in the UV range from 200 to 300 nm using evolutionary algorithms. We used a sample of two spectral intervals from 2661 to 2671 ̊A and from 2300 to 2310 ̊A, covering a total of 3749 atomic and molecular transitions. We started with the Vienna Atomic Line Database (VALD) line list, and calculated a list of reference spectra for five stars with atmospheric parameters in the range 5000 K ≤ Teff ≤ 9000 K, 3.5 ≤ log g ≤ 4.5, and −0.4 ≤ [M/H] ≤ 0.2. We tested the Genetic Algorithm (GA), Particle Swarm Optimization (PSO) and Differential Evolution (DE). We determined that GA with an adaptive variant was the most suitable. We achieved errors in the optimized spectra of 2 %. Results indicate that log gf and λc parameters were accurately recovered for lines with EW > 0.001 ̊ A, while log ΓStark and log ΓV dW parameters were retrieved with quite lower accuracy and precision. Tests with noise and lower resolutions revealed that noise did not significantly impact parameter determination for S/N > 50, the same was for R = 114, 000. However, resolutions of R = 10, 000 and R = 30, 000 showed a significant increase in error, up to 0.4 dex for log gf and 0.004 A for ̊ λc. We compared the obtained errors with those reported in the National Institute of Standards and Technology (NIST) database. We got errors comparable to those reported by NIST for lines with EW > 0.001 A. ̊ Para analizar de forma efectiva los espectros estelares observados es necesario poder compararlos con modelos teóricos. Para calcularlos es necesaria una lista de parámetros atómicos, estos describen el perfil de las líneas espectrales observadas. Sin embargo, estos parámetros son a un incompletos y, en muchos casos, tienen errores muy elevados. En la parte UV del espectro donde existe una gran densidad de líneas espectrales, esto produce mucha discrepancia entre los espectros observados y el modelo sintético. En este trabajo de tesis, llevamos a cabo una prueba de factibilidad de determinar los datos atómicos y moleculares ( λc, log gf, log ΓStark, log ΓVdW) en el intervalo UV de 200 a 300 nm usando algoritmos evolutivos de optimización. Usamos como muestra dos intervalos espectrales (2661-2671 ̊A y 2300-2310 ̊ A), dando un total de 3749 transiciones. Partimos de la lista de líneas del Vienna Atomic Line Database (VALD), con la que creamos una lista de parámetros de referencia. Calculamos una muestra de espectros de referencia para estrellas con parámetros (5000 K ≤ Teff ≤ 9000 K, 3.5 ≤ log g ≤ 4.5, y −0.4 ≤ [M/H] ≤ 0.2) para aplicar el algoritmo. Probamos el Algoritmo Genético (GA), Optimización por Enjambre de Partículas (PSO) y Evolución Diferencial (DE), todos algoritmos evolutivos de optimización que funcionan siguiendo diferentes mecanismos, siendo el más eficaz para este problema el GA con una variante adaptativa. Obteniendo un error del 2% en los espectros sintéticos con los parámetros optimizados. Los parámetros de log gf y λc fueron recuperados de forma precisa para las líneas con EW > 0.001 A ̊ mientras que los de ensanchamiento presentaron una baja precisión y exactitud. Realizamos pruebas con ruido y una menor resolución, indicando que la determinación de los parámetros no es afectada para un ruido de S/N > 50, y R = 114, 000, pero los errores en los parámetros optimizados aumentaron de forma significativa para resoluciones menores (R = 10, 000 y R = 30, 000), con errores en los log gf aumentando hasta 0.4 dex y en λc de hasta 0.004 A ̊ . Comparando nuestros errores con los de National Institute of Standards and Technology (NIST). Encontramos errores en los parámetros optimizados comparables y en algunos casos menores que los reportados en la base de datos de NIST para las transiciones con EW > 0.001 A ̊. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024-08 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Lara Sabala J. E., (2024), Optimización de parámetros atómicos astrofísicos en el UV espacial mediante algoritmos evolutivos, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| OTRAS ESPECIALIDADES ASTRONÓMICAS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Astrofísica |
Cargar archivos:
| Fichero | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|
| LARASJE_MA.pdf | 25.22 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |