太阳黑子本影中的绝对速度测量

在太阳黑子本影中，对流受强磁场强烈抑制。以往的观测报道本影核心的对流流动可忽略不计。基于此，众多研究将本影取作零参考来计算周边活动区的多普勒速度。为厘清本影最暗区域中的对流运动大小，我们以空前的准确度和精度直接测量了多普勒速度。我们利用德国真空塔式望远镜上的激光绝对参考光谱仪（LARS）对太阳黑子本影进行了光谱观测。激光频率梳实现了高分辨率光谱仪的校准与绝对波长位置确定。详尽的光谱校准（包括参考波长测量）给出了谱线 Ti i 5713.9 {\AA} 的多普勒位移，不确定度约为 5 m s-1。测得的多普勒位移由本影对流与磁声波共同构成。为分析对流位移，我们对每段时间序列作时间平均以削弱叠加的波信号。与宁静太阳中高达 -350 m s-1 的对流蓝移相比，太阳黑子本影的对流蓝移大幅降低，约为 -30 m s-1。我们发现太阳黑子本影中的速度与磁场强度显著相关，也与决定钛谱线形成深度的本影温度相关。垂直向上运动随场强增大而减小。将线性近似外推至零磁场可复现所测得的宁静太阳蓝移。简单地将太阳黑子本影作为计算光球多普勒图的零速度参考，可能引入系统性速度误差。