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能否通过极紫外光谱观测探测类太阳恒星上的日冕物质抛射?

太阳与恒星天体物理 2024-02-20 v1

摘要

宿主恒星的日冕物质抛射 (CME) 是影响系外行星宜居性的重要因素。尽管其太阳对应物已被观测数十年,但寻找恒星 CME 的确凿证据仍然非常困难。利用由喷发等离子体多普勒频移引起的谱线轮廓不对称性,已从恒星色球层或过渡区温度形成的谱线中识别出几个恒星 CME 候选体。然而,基于日冕线轮廓不对称性成功探测恒星 CME 信号的研究仍然缺乏。目前尚不清楚我们是否能探测到此类信号。在此,我们构建了类太阳恒星 CME 的分析模型,并推导了 CME 爆发期间恒星极紫外 (EUV) 谱线轮廓的表达式。针对不同的仪器参数、曝光时间、CME 传播方向和恒星活动水平,我们合成了 Fe IX 171.07 \AA\ 和 Fe XV 284.16 \AA\ 的相应谱线轮廓。进一步的研究为成功探测和表征恒星 CME 的仪器要求提供了约束。我们的结果表明,利用具有中等光谱分辨率和信噪比的 EUV 光谱仪,基于光谱轮廓不对称性探测恒星 CME 信号并推断其速度是可行的。我们的工作为未来用于恒星 CME 探测的 EUV 光谱仪设计和观测策略制定提供了重要参考。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.12297,
  title  = {Is it possible to detect coronal mass ejections on solar-type stars through extreme-ultraviolet spectral observations?},
  author = {Zihao Yang and Hui Tian and Yingjie Zhu and Yu Xu and Linyi Chen and Zheng Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.12297},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages, 9 figures. Accepted for publication in ApJ