利用地球掩食技术基于慧眼卫星数据的中性大气密度测量
天体物理仪器与方法
2022-12-21 v1 高能天体物理现象
摘要
地球掩食技术在天文学和大气密度测量中均有广泛应用。我们构建了在 6 keV 至 100 keV 能量范围内由慧眼硬X射线调制望远镜（Insight-HXMT）观测到的蟹状星云掩食期间的背景模型。我们提出了一种基于地球掩食技术、结合泊松与高斯统计的贝叶斯大气密度反演方法。通过对掩食期间 X 射线光子的大气衰减建模，我们同时反演了不同高度范围的大气中性密度。我们的方法考虑了相邻大气层的密度相关性，并减少了以往工作可能受到的潜在系统偏差。以往基于光变曲线拟合或能谱拟合的分析也丢失了数据的部分能谱或时间信息。与以往工作不同，我们的分析充分利用了 Insight-HXMT 上三台望远镜观测到的掩食数据，进一步降低了密度反演的统计误差。我们利用 Insight-HXMT 观测到的 115 组蟹状星云掩食数据，将我们的方法用于交叉检验（半）经验大气模型。我们发现，在 55--80 km、80--90 km 和 90--100 km 高度范围内，反演的中性密度分别比广泛使用的大气模型 NRLMSISE-00 的值低约 10%、20% 和 25%。我们还表明，新发布的大气模型 NRLMSIS 2.0 与我们的密度测量结果总体一致。
引用
@article{arxiv.2211.00293,
title = {Neutral Atmospheric Density Measurement Using Insight-HXMT Data by Earth Occultation Technique},
author = {Wang-Chen Xue and Xiao-Bo Li and Shao-Lin Xiong and Yong Chen and Shuang-Nan Zhang and Li-Ming Song and Shu Zhang and Ming-Yu Ge and You-Li Tuo and Hai-Tao Li and Dao-Chun Yu and Dong-Ya Guo and Jia-Cong Liu and Yan-Qiu Zhang and Chao Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00293},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 12 figures, accepted for publication in ApJS