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• W1731496340 abstract "X-ray grating spectra provide much spectral detail from classical nova outbursts.They supplied the confirmation of continued mass loss from the novain the late super-soft source (SSS) stage of the outburst.It is not clear a priori, what the influence of the mass loss on the spectrumis, apart from causing systematic blue shifts in the absorption lines. In orderto answer this question, and to test whether it is safe to neglect this aspectof expansion in model atmospheres for novae in the SSS stage, physicallyconsistent models for expanding nova atmospheres have been developed inthis work.The very high temperatures of these models combinded with high expansionvelocities and the accompanying large radial extension make novain the SSS phase very interesting objects but also physically complicatedobjects to model. In this work the general purpose radiative transport codePHOENIX, designed to deal with expanding atmospheres, has been chosen formodeling X-ray novae.PHOENIX has been used for this type of objects before, but careful analysisof the old results lead to a number of new methods and improvementsto the code, being the main achievement of this work. Firstly, essential improvementsto the physical treatment of NLTE have been made, including:new opacity expressions, a new rate matrix solver, a new global iterationscheme, and a new temperature correction method. Secondly, a new hybridhydrostatic-dynamic nova atmosphere setup has been implemented. Thirdly,NLTE models are treated in pure NLTE, without LTE opacities. Also, themodels have been made faster to compute by at least a factor 10.With the new framework a modest amount of models, limited by computationtime, have been calculated. These models show that systematicresults are achieved from the framework for various atmospheric conditions.They also show, that the influence of the expanding shell on the model spectrumis important and that the model spectra are sensitive to the details ofthe atmospheric structure. The nova models are compared to the 10 wellexposedX-ray nova grating spectra presently available: 5× V4743 Sgr 2003,3× RS Oph 2006, and 2× V2491 Cyg 2008. Although the models are on acoarse grid and have not yet been tuned to the observations they do matchsurprisingly well.Also, a comparison with hydrostatic models is made. The reproductionof the data is clearly inferior to the expanding models. But what is moreimportant is that the interpretation of the data with hydrostatic modelsleads to conclusions that are opposite to those with expanding models, e.g.the former requires a sub-solar O abundance and the later a super-solar.The models give the ability to derive accurate constraints on the physicalconditions in the deep layers of novae that are visible only in the SSS phase. Die grating Spektren von klassischen Novae enhalten viel spektrale Information.Sie haben bestaetigt, dass der Massenverlust weiterhin stattfindet im spaeten SSSStadium des Nova-Ausbruches.Man kann nicht vorhersagen, wie der Massenverlust das Spektrum beeinflusst,ausser dass Absorptionslinien blauverschoben sind. Um diese Frage zu klaeren, undob man den Aspekt der Expansion wirklich vernachlaessigen kann in Model Atmosphaerenfuer Novae in der SSS-Phase, wurden physikalisch konsistente Modelle fuerexpandierende Nova-Atmosphaeren entwickelt.Sehr hohe Temperaturen, hohe Expansionsgeschwindigkeiten und die damit einhergehendegrosse radielle Ausdehnung machen Novae in der SSS-Phase zu sehrinteressanten, aber auch physikalisch schwer modellierbaren Objekten. In dieserArbeit wurde der general-purpose Strahlungstransportcode PHOENIX verwendet,der fuer expandierende Atmosphaeren entwickelt wurde, um X-ray Novae zu modellieren.Fuer diese Objekte is PHOENIX schon eher benutzt worden, aber die gruendlicheAnalyse der alten Modelle fuehrte zu einer Anzahl neuer Methoden und Verbesserungenam Code, die den Hauptbestandteil dieser Arbeit ausmachen. Die physikalischeBehandlung von NLTE wurde grundlegend verbessert mit 1) neuen Opazitaeten,einem neuen Rate Matrix Solver, einem neuen globalen Iterationsschemaund einer neuen Temperatur-Korrketur-Methode; 2) der Implementation eines neuenhydrostatisch-dynamischen Nova Atmosphaerenaufbaus; 3) der Behandlung vonModellen in purem NLTE, ohne LTE Opazitaeten; und 4) der Beschleunigung derModellberechnung wurde zum Faktor 10.Mit dem neuen Code wurde eine kleine Menge an Modellen berechnet, eingeschraenktdurch Rechenzeit. Diese Modelle zeigen, dass der neue Code systematischeErgebnisse liefert fuer mannigfaltige atmosphaerische Zustaende. Auch zeigensie, dass die expandierende Huelle einen wichtigen Einfluss auf das Modellspektrumhaben, und dass das Spektrum empfindlich ist fuer die atmosphaerische Struktur.Die Modelle werden verglichen mit den zehn vorhandenen gut belichteten X-rayNova Beobachtungen: 5× V4743 Sgr 2003, 3× RS Oph 2006, and 2× V2491 Cyg2008. Obwohl das Modellgitter grob ist und noch nicht getuned wurde auf die Beobachtungen,ist die Uebereinstimmung ueberraschend gut.Auch wurden hydrostatische Modelle verglichen. Diese reproduzieren die Datendeutlich schlechter als die expandierenden. Was aber noch wichtiger ist, ist dassdie Interpretation der Daten mit hydrostatischen Modellen zu Schlussfolgerungenfuehrt, die denen mit expandierenden Modellen widersprechen. Zum Beispiel findetman, dass diese eine sub-solare O Haeufigkeit erfordern und jene eine super-solare.Die Modelle ermoeglichen es, praezise Einschraenkungen abzuleiten ueber diephysikalischen Bedingungen in den tiefen Schichten einer Nova, die sich nur zeigen in der SSS-Phase." @default.
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