多極躍遷是指原子或離子從一個能級躍遷到另一個能級時，發射或吸收的電磁輻射具有多極矩的情況。多極矩是一種描述電荷或電流分布的物理量，它可以分為電多極矩和磁多極矩。電多極矩包括電偶極矩、電四極矩、電八極矩等，而磁多極矩包括磁偶極矩、磁四極矩、磁八極矩等。

根據量子力學的選擇定則，不同類型的多極躍遷有不同的光譜線強度和選擇定則。例如，電偶極躍遷（E1）是最常見的一種躍遷，它要求能級之間的總角動量改變為1，而電荷宇稱不變；而磁偶極躍遷（M1）要求能級之間的總角動量改變為0或1，而電荷宇稱不變；而電四極躍遷（E2）要求能級之間的總角動量改變為0、1或2，而電荷宇稱改變。

超新星遺跡是指恒星在其生命周期末期發生劇烈爆發后留下的氣體和塵埃云。這些爆發可以產生巨大的能量和輻射，同時也可以合成一些重元素，如金、鉑等。超新星遺跡中的物質會隨著時間逐漸冷卻和膨脹，形成不同階段的光譜特征。其中一種特殊的超新星遺跡是由雙中子星合并產生的，它被稱為千新星。千新星可以同時產生引力波和電磁波信號，為我們探索宇宙中重元素的起源提供了重要線索。(www.ws46.cOm)

那么，錫二價離子和千新星有什么關系呢？錫二價離子是指錫原子失去一個電子后形成的離子，它有50個質子和50個電子。錫是一種中等質量的元素，它可以通過R過程（快速中子俘獲過程）在超新星遺跡中合成。R過程是指原子核在高密度和高溫下快速吸收大量中子而形成更重的核素的過程。R過程可以產生一些穩定或放射性的重元素，如鈾、釷等。

錫二價離子在超新星遺跡中可以發生多種類型的多極躍遷，其中一些是禁止躍遷，即在低密度和低溫下發生的概率很小的躍遷。禁止躍遷的特點是它們的壽命很長，因此它們可以在超新星遺跡中累積輻射，形成一些特殊的光譜線。這些光譜線可以幫助我們識別超新星遺跡中的元素組成和物理條件。

發表在歐洲物理學雜志的一篇論文使用了一種先進的計算方法，結合了線性化耦合簇（LCC）和組態相互作用（CI）的技術，來計算錫二價離子的能級和多極躍遷概率。LCC是一種處理強關聯電子體系的方法，它可以考慮電子之間的相互作用和相關效應。CI是一種構造原子或分子波函數的方法，它可以考慮不同電子組態之間的混合和耦合。作者使用了LCC來計算錫二價離子的基態和低激發態的波函數，然后使用CI來計算高激發態的波函數。這樣，他們可以得到錫二價離子的能級和多極躍遷概率的精確值，并與實驗數據進行比較。

他們發現，他們的計算結果與實驗數據非常吻合，證明了他們的方法的有效性和可靠性。研究人員使用了他們計算得到的多極躍遷概率，來分析AT2017gfo超新星遺跡的發射光譜。AT2017gfo是在2017年8月17日被觀測到的一次千新星事件，它與引力波信號GW170817有關。這次事件被認為是由雙中子星合并產生的，它為我們研究重元素起源提供了寶貴的信息。

研究人員使用了一種輻射轉移模型，來模擬AT2017gfo超新星遺跡的發射光譜。輻射轉移模型是一種描述光在物質中傳播和吸收的物理模型，它可以考慮物質的溫度、密度、組成和幾何形狀等因素。他們使用了一種球對稱的輻射轉移模型，假設超新星遺跡由兩個不同的物質層組成：一個是由輕元素（如氫、氦等）構成的外層，一個是由重元素（如錫、金等）構成的內層。研究人員使用了他們計算得到的錫二價離子的多極躍遷概率，來計算內層中錫二價離子的發射光譜，并與觀測數據進行比較。

研究人員發現，他們的模型可以很好地擬合AT2017gfo超新星遺跡在第4天和第7天的發射光譜，特別是在可見光和近紅外波段。他們發現，錫二價離子在超新星遺跡中有很強的貢獻，特別是一些禁止躍遷，如E2和M1躍遷。他們估計，超新星遺跡中錫二價離子的質量約為0.01太陽質量，占總重元素質量的10%左右。他們還發現，超新星遺跡中錫二價離子的溫度約為5000 K，而密度約為10-12 g/cm3。這些參數與之前的研究結果相一致。

他們的研究表明，錫二價離子是一種重要的光譜診斷工具，可以用來探測超新星遺跡中的重元素和物理條件。他們建議，在未來的觀測中，應該更加關注錫二價離子的多極躍遷線，并使用更精確的原子數據來分析它們。他們認為，這樣可以提高我們對超新星遺跡和重元素起源的理解和認識。