渐近 g 模式：太阳核心快速旋转的证据

我们报告了在渐近区极低频 g 模式的证认，以及两个长期以来被期盼的重要参数：核心自转速率和这些 g 模式的渐近等距周期间距。SOHO 空间天文台上的 GOLF 仪器提供了二十年的全日面日震学数据。在本研究中，我们寻找由太阳深层结构周期性变化产生的可能的集体频率调制。此类调制仅允许探测极低频 g 模式，从而使统计方法能够利用其渐近性质。对于在 9 到近 48 小时之间的振荡周期，预测了近 100 个球谐度为 1 的 g 模式和超过 100 个度为 2 的 g 模式。它们无法被单独观测到，但当组合在一起时，它们明确地提供了其渐近周期等距和自转分裂，与渐近近似的要求高度吻合。此前，p 模式日震学将 g 模式周期等距参数 $P_0$ 限定在约 34 到 35 分钟的狭窄范围内。这里，测得 $P_0$ 为 34 分 01 秒，不确定度为 1 秒。此前未知的 g 模式分裂现在已从非朔望参考系中以极高精度被测量，它们意味着其核的加权平均自转为 1277 $\pm$ 10 nHz（9 天周期），导致太阳核心本身的自转频率为 1644 $\pm$ 23 nHz（一周周期），比辐射包层的自转快 3.8 $\pm$ 0.1 倍。已知 g 模式是更好理解太阳核心结构与动力学的关键。以这些精确参数对它们的探测必将激发该领域研究的新纪元。