Seminário do Departamento de Física - Mestre André Filipe Pereira Fernandes

Seminário DF

Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, Portugal

Sala 213 - Edifício I

16 de Abril de 2026 às 13h30

LARGE-SCALE CALCULATIONS OF ATOMIC PARAMETERS FOR ASTROPHYSICAL SPECTRAL FITTING USING HIGH PERFORMANCE COMPUTING

(Apresentação no âmbito do Exame de CAT do PDFAM)

Mestre André Filipe Pereira Fernandes

Departamento de Física, FCT-UNL

Abstract
With new high-resolution X-ray spectrometers, there is increasing pressure to produce accurate and complete atomic datasets. Some of the atomic structure calculations used in plasma emission codes (e.g., CPIPES [1–3], XSPEC [4], CHIANTI [5, 6]) are computationally demanding, especially for open shell systems. Due to their complexity, it is difficult to have datasets that are complete and consistent. In many astrophysical and laboratory plasmas, processes like dielectronic and radiative recombination are responsible for a significant portion of X-ray emission. One code able to reliably calculate several atomic

parameters, including data for recombination processes, is AUTOSTRUCTURE [7, 8]. The code requires the writing of input files for calculation with a few manual steps performed during a total run, hindering the possibility for executions at a large scale for a wide range of ions. Therefore, this work focused on developing a dedicated code to automate AUTOSTRUCTURE runs and optimize its code for a more efficient execution with parallel programming technologies like OpenMP [9] and MPI [10]. Due to the computational simplicity of detailed balance, AUTOSTRUCTURE calculates partial autoionization and

photoionization cross section values as an intermediate step to determine dielectronic and radiative recombination cross sections and rate coefficients, respectively. This work will gather datasets for three of the aforementioned processes, namely, photoionization, radiative, and dielectronic recombination.

Brief Bio

André Fernandes concluiu o mestrado integrado em Engenharia Física na Universidade NOVA de Lisboa em 2019, cuja dissertação teve foco em spectral fitting de espectros de raios X. Após uma breve experiência em consultoria na área de desenvolvimento de software e machine learning, iniciou em 2021 o plano doutoral em Física Atómica e Molecular na NOVA, sob orientação do Prof. Doutor Mauro Guerra e do Prof. Doutor Miguel Avillez. A sua tese, intitulada “Large scale calculations of atomic parameters for astrophysical spectral fitting using high performance computing”, centra-se no desenvolvimento de código para produção em larga escala de dados atómicos para aplicações na astrofísica, mais especificamente, na análise de espectros de raios X de alta resolução da Bolha Local. Este desenvolvimento tem sido apoiado pela Rede Nacional de Computação Avançada e pelo supercomputador OBLIVION da Universidade de Évora.