太阳演化对高分辨率太阳物理中法布里-珀罗干涉仪有限采集时间的影响
太阳与恒星天体物理
2023-01-18 v1 天体物理仪器与方法
摘要
成像光谱偏振仪 VTF(可见光可调谐滤光器)将在丹尼尔·K·井上太阳望远镜(DKIST)上运行。由于其能够分辨小于 0.05'' 的动态精细结构,通常为 11 秒的有限采集时间会影响测量过程,并可能导致推导出的物理参数出现误差。我们估计这些误差并研究将其最小化的方法。我们使用空间平均垂直场强为 200 G 的磁流体动力学模拟来模拟太阳表面。我们模拟了以 1 秒时间步长扫描连续波长点的测量过程。我们合成了 FeI 617.3 nm 谱线。除了经典的谱线轮廓合成方法外,我们还引入了一种新方法,其中每个波长点的强度使用同步的连续谱强度进行归一化。利用米尔恩-爱丁顿反演来推断视线速度 v(los) 和磁场的垂直(纵向)分量 B(los)。我们将测量期间模拟的时间平均值定义为真值,以此量化系统误差。我们发现,使用经典的谱线轮廓合成方法时,v(los) 的误差超过了灵敏度,在亮纹区域 B(los) 的误差也超过了灵敏度。包含归一化的新方法在所有情况下都减少了测量误差。在不减少采集时间的情况下进行空间合并,可略微降低测量误差。米粒间暗径中的演化时间尺度,尤其是在具有磁特征(亮纹)的区域,比米粒内部的时间尺度更短。因此,对于米粒间暗径中的强磁场,可以使用较少的累加次数,而对于较弱的米粒磁场,则可以使用较多的累加次数。作为一项关键结果,我们建议在相应的数据处理流程中纳入这种新的归一化方法。
引用
@article{arxiv.2210.15319,
title = {Effects of solar evolution on finite acquisition time of Fabry-Perot-Interferometers in high resolution solar physics},
author = {Rolf Schlichenmaier and Daniel Pitters and Juan Manuel Borrero and Matthias Schubert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.15319},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 11 figures, accepted for publication in A&A