Reformatac¸˜ao do arquivo de grade

O FLUX calcula apenas os perfis de linha, todos os passos anteriores ao c´alculo do perfil de linha s˜ao executados pelo pr´oprio CV. O arquivo com a grade de pontos contendo densidades populacionais total e dos n´ıveis do ´atomo, temperatura, campo de velocidade, intensidade m´edia, func¸˜ao fonte, etc., de cada ponto deve ser utilizado como arquivo de entrada do FLUX. Antes, por´em, ´e necess´ario fazer um tratamento pr´evio do arquivo de grade para format´a-lo da maneira

correta requerida pelo FLUX.

O arquivo de grade gerado pelo CV, como j´a foi descrito na Subsec¸˜ao 4.1.2, possui duas partes. A primeira metade do arquivo grid.dat cont´em as informac¸˜oes de densidade de cada um dos pontos da grade, e a segunda metade cont´em as outras propriedades f´ısicas de cada um dos pontos (coordenadas, velocidade, temperatura, intensidade m´edia, gradiente de velocidade, func¸˜ao-fonte, etc.). Antes do grid.dat ser lido pelo FLUX ele ´e reformatado por uma rotina chamadagridout.

A rotinagridoutfoi escrita em Fortran77. Como parˆametros de entrada, ela precisa do nome do arquivo de grade contendo as densidades populacionais do ´atomo de hidrogˆenio, dos n´ıveis inferior e superior respons´aveis pela linha espectral desejada, da massa e raio estelar em unidades solares, e pergunta se ´e para considerar rotac¸˜ao ou n˜ao na nova grade. A partir dessas informac¸˜oes ogridoutcria uma nova grade contendo apenas as informac¸˜oes necess´arias para o FLUX. Abaixo temos um exemplo (editado) contendo quatro linhas da nova grade gerada:

.8378E+1 .3491E+0 .6431E+4 .7115E-5 .1519E+13 .1532E+10 .1517E+10 .1518E+13 .6112E+5 .6932E+3 .6112E+5 .6931E+3 -.7264E+5 .5791E+6 .0000E+0 .8333E+1 .6076E+0 .6875E+4 .1823E-4 .8823E+12 .2161E+10 .2153E+10 .8801E+12 .1144E+6 .3297E+4 .1144E+6 .3297E+4 -.2205E+6 .9972E+6 .0000E+0 .8265E+1 .8609E+0 .7204E+4 .3300E-4 .6329E+12 .2762E+10 .2755E+10 .6301E+12 .1758E+6 .9081E+4 .1758E+6 .9081E+4 -.4439E+6 .1390E+7 .0000E+0 .8174E+1 .1107E+1 .7471E+4 .5492E-4 .5029E+12 .5062E+10 .5057E+10 .4979E+12 .2419E+6 .2048E+5 .2419E+6 .2048E+5 -.7371E+6 .1748E+7 .0000E+0 ...

Esta nova grade cont´em, nesta ordem, as coordenadas ̟ e z, a temperatura T em K, a func¸˜ao- fonte Sν, as densidades populacionais total de ´atomos de hidrogˆenio NH, de el´etrons ne, de

pr´otons np, dos trˆes primeiros n´ıveis do ´atomo de hidrogˆenio n1, n2 e n3, dos n´ıveis inferior

nl e superior da transic¸˜ao nuem cm−3, e as componentes cil´ındricas da velocidade v̟, vze vφem cm s−1. No caso de n˜ao se considerar rotac¸˜ao, ogridoutcalcula as velocidades v̟e vzcom base na Eq. (2.39), e faz vφ = 0. Geralmente, sempre se utiliza esta rotina considerando rotac¸˜ao; desta forma, sempre se utilizam as velocidades j´a calculadas pelo CV. Caso os n´ıveis inferior e superior da transic¸˜ao sejam algum dos trˆes primeiros n´ıveis, os valores de n1, n2ou n3s˜ao repetidos em nl

ou nu. As outras informac¸˜oes contidas no arquivo de grade original n˜ao s˜ao utilizadas.

A grade criada pelo gridout ainda n˜ao ´e a grade utilizada pelo FLUX. O arquivo de grade antes deve ser reprocessado por uma rotina escrita em IDL que cria uma nova grade de pontos baseada na grade de entrada. Esta rotina ´e chamadasampling j, e tem a finalidade de aumentar o n´umero de pontos que formar˜ao a grade de entrada do FLUX. Para isso, temos que forne- cer como entrada o novo espac¸amento ∆̟ e ∆z, em unidades de R_∗, entre os pontos da grade nas coordenadas ̟ e z respectivamente, e o nome do arquivo com a grade de entrada. O valor padr˜ao para ∆̟ e ∆z ´e de 0,05 R_∗ para ambos. Osampling j cria uma grade nova com o novo espac¸amento utilizando os procedimentosTRIANGULATEeTRIGRIDdo IDL. O procedimento

TRIANGULATEmonta a triangulac¸˜ao de Delaunay a partir de vetores contendo as coordenadas planares de v´arios pontos. A triangulac¸˜ao de Delaunay ´e utilizada quando se quer interpolar valo- res em uma grade onde os pontos est˜ao distribuidos de maneira irregular. Utilizando o resultado da triangulac¸˜ao de Delaunay, o procedimentoTRIGRIDfaz a interpolac¸˜ao de todas as grandezas da grade de entrada para as coordenadas da nova grade. Os valores s˜ao encontrados atrav´es de interpolac¸˜ao polinomial quadr´atica. Maiores informac¸˜oes sobre a utilizac¸˜ao e o funcionamento dos procedimentosTRIANGULATEeTRIGRIDpodem ser encontrados em IDL Reference Guide (2007).

A nova grade de pontos ´e limitada pelos valores m´aximos e m´ınimos das coordenadas ̟ e z encontradas no arquivo de entrada. A quantidade total de pontos ´e dada por

#N = #N̟× #Nz =

̟max− ̟min

∆̟ ×

zmax− zmin

onde ̟max e zmaxs˜ao os valores inteiros logo acima dos valores m´aximos de ̟ e z presentes na

grade de entrada, e ̟mine zmins˜ao os valores inteiros logo abaixo dos valores m´ınimos de ̟ e z. O

valores de #N̟e #Nzs˜ao os n´umeros inteiros de coordenadas em ̟ e z que foram consideradas. A estrutura do arquivo de sa´ıda ´e a mesma estrutura do arquivogrid.datde entrada, este arquivo tem como nome padr˜aogrid.dat.rsmple cont´em uma quantidade de pontos muito maior que a quantidade de pontos do arquivo de entrada. Um outro arquivo chamadogridsize.dattamb´em ´e criado pelosampling j, e cont´em os valores de #N̟e #Nz.

Ao contr´ario da grade utilizada pelo CV, que cobria apenas a regi˜ao do funil de acrec¸˜ao ou apenas a regi˜ao do vento de disco, a grade criada pelosampling jcobre todo o plano limitado por (̟min, zmin) e (̟max, zmax). O procedimento TRIGRIDencontra valores para todas as grandezas

em toda esta regi˜ao, valores que s˜ao diferentes de zero mesmo fora da regi˜ao do funil de acrec¸˜ao ou da regi˜ao do vento de disco. Para anular esses valores na regi˜ao fora dos limites da coluna de acrec¸˜ao ogrid.dat.rsmpldeve ser processado pela rotinafix. Como parˆametros de entrada, essa rotina precisa dos valores de rmie rmo que limitam a regi˜ao da magnetosfera da estrela. Como o

FLUX original utilizava apenas a regi˜ao de magneto-acrec¸˜ao ofixoriginal precisava apenas dos limites da magnetosfera. Finalmente, o arquivogrid.dat.rsmpl.new ´e criado, e ´e este o arquivo que cont´em a grade de pontos que ser´a utilizada pelo FLUX.