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MHD 模拟中偏振谱线形成的反演代码比较:I. Milne-Eddington 代码

太阳与恒星天体物理 2014-12-03 v1

摘要

Milne-Eddington (M-E) 辐射转移方程反演代码是从光球层和色球层谱线的偏振信号观测中推断磁场的最广泛使用的工具。遗憾的是,目前仍缺乏对太阳物理界可用的不同 M-E 代码的全面比较,也缺乏对其反演结果的物理解释。本文提供了三种此类代码(VFISV、ASP/HAO 和 HeLIx+^+)之间的比较。这些代码用于反演此前从真实的非灰度三维磁流体动力学 (3D MHD) 模拟中获得的合成 Stokes 轮廓。反演结果彼此之间以及与 MHD 模拟结果进行了比较。在第一种情况下,M-E 代码检索到的磁场强度、倾角和视向速度值彼此一致,误差范围分别为 σB35\sigma_B \leq 35 (Gauss)、σγ1.2deg\sigma_\gamma \leq 1.2\degσv10\sigma_{\rm v} \leq 10 ms1^{-1}。此外,当在固定光深处进行比较时,M-E 反演代码与数值模拟结果一致,误差范围分别为 σB130\sigma_B \leq 130 (Gauss)、σγ5deg\sigma_\gamma \leq 5\degσv320\sigma_{\rm v} \leq 320 ms1^{-1}。最后,我们表明,利用广义响应函数来确定 M-E 代码测量物理参数的高度,比在固定几何高度或光深处进行比较更有意义。在这种情况下,M-E 反演结果与 3D MHD 模拟之间的差异减小至 σB90\sigma_B \leq 90 (Gauss)、σγ3deg\sigma_\gamma \leq 3\degσv90\sigma_{\rm v} \leq 90 ms1^{-1}

关键词

引用

@article{arxiv.1409.3376,
  title  = {Comparison of inversion codes for polarized line formation in MHD simulations. I. Milne-Eddington codes},
  author = {J. M. Borrero and B. W. Lites and A. Lagg and R. Rezaei and M. Rempel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.3376},
  year   = {2014}
}

备注

Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics (14 pages; 7 figures)