由IBEX观测到的星际中性氦与全球日球层建模推演的星际条件

P. Swaczyna; M. Bzowski; J. Heerikhuisen; M. A. Kubiak; F. Rahmanifard; E. J. Zirnstein; S. A. Fuselier; A. Galli; D. J. McComas; E. Möbius; N. A. Schwadron

doi:10.3847/1538-4357/ace719

由IBEX观测到的星际中性氦与全球日球层建模推演的星际条件

星系天体物理 2023-08-16 v1 太阳与恒星天体物理空间物理

作者: P. Swaczyna , M. Bzowski , J. Heerikhuisen , M. A. Kubiak , F. Rahmanifard , E. J. Zirnstein , S. A. Fuselier , A. Galli , D. J. McComas , E. Möbius , N. A. Schwadron

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摘要

星际边界探测器(IBEX)任务上的IBEX-Lo仪器对星际中性(ISN)氦原子的原位观测被用于确定原始极局部星际介质(VLISM)的速度和温度。大多数穿透日球层的ISN氦原子(称为主种群)起源于原始VLISM。当主原子穿过外日鞘时,它们与减速并压缩的等离子体中的He $^+$ 离子发生电荷交换,产生次种群。利用IBEX在2009—2020年ISN季节期间采样的超过240万个ISN氦原子,我们将观测结果与日球层中ISN氦输运的参数化模型预测进行比较。我们考虑了ISN氦原子在日球层边界处因电荷交换和弹性碰撞而产生的过滤效应。我们考察了ISN氦通量对由原始VLISM速度、温度、磁场和成分所描述的星际条件的敏感性。我们表明,对这些过滤过程的全面建模对于解释ISN氦观测至关重要,因为在考虑这些效应时,推得的VLISM条件变化超过了统计不确定性。本分析得到的原始VLISM参数为:流速(26.6 km s $^{-1}$ )、黄道坐标中的流入方向(255.7 $^\circ$ , 5.04 $^\circ$ )、温度(7350 K)以及B-V平面相对于黄道面的倾角(53.7 $^\circ$ )。推得的原始VLISM He $^+$ 密度为 $9.7\times10^3$ cm $^{-3}$ 。此外,我们展示了由这些观测推得的星际等离子体密度与磁场强度之间的强相关性。

关键词

星际中性氦极局部星际介质 IBEX 日球层建模电荷交换过滤磁场

引用

@article{arxiv.2307.06694,
  title  = {Interstellar Conditions Deduced from Interstellar Neutral Helium Observed by IBEX and Global Heliosphere Modeling},
  author = {P. Swaczyna and M. Bzowski and J. Heerikhuisen and M. A. Kubiak and F. Rahmanifard and E. J. Zirnstein and S. A. Fuselier and A. Galli and D. J. McComas and E. Möbius and N. A. Schwadron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.06694},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 3 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ

由IBEX观测到的星际中性氦与全球日球层建模推演的星际条件

摘要

关键词

引用

备注

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