利用主成分分析对光谱偏振数据诊断大尺度恒星磁场
太阳与恒星天体物理
2022-06-02 v1 天体物理仪器与方法
摘要
关于恒星表面大尺度磁场拓扑结构的认识通常通过对观测到的光谱偏振时间序列应用泽曼-多普勒成像(ZDI)来获得。然而，ZDI需要经验才能获得可靠结果，并且基于若干可能不成立的先验假设，例如当磁场拓扑在可与观测收集时间跨度相当或更短的时标上演化时。在本文中，我们提出了一种基于主成分分析(PCA)的方法，应用于磁星的圆偏振(Stokes~)谱线轮廓，以提取母体大尺度磁场拓扑的主要特征，例如，极向与环向分量的相对强度、主导场分量的轴对称程度及其复杂性（偶极或更复杂的）。我们表明该方法也可用于诊断大尺度磁场的 temporal variability（时间变率）。该方法在具有中等投影赤道速度且磁场拓扑相对简单的恒星上表现最佳，比ZDI更简单，便于快速诊断非简并恒星大尺度场的主要特征并提供场拓扑时间演化的见解。
引用
@article{arxiv.2205.15647,
title = {Diagnosing large-scale stellar magnetic fields using PCA on spectropolarimetric data},
author = {L. T. Lehmann and J. -F. Donati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15647},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 14 figures, accepted for publication in MNRAS