利用新光谱线对探测光球层磁场
太阳与恒星天体物理
2017-12-13 v1
摘要
磁线比(MLR)方法已被广泛用于测量光球层磁场强度。它是为 5247.1 A 和 5250.2 A(5250 A 线对)的中性铁线对设计的。文献中尚未报道过与该线对同样适用的其他线对。本工作的目标是确定适用于 MLR 技术的新线对并测试其可靠性。我们使用代表宁静太阳大气的三维磁流体力学(MHD)模拟来合成 Stokes 剖面。然后,我们将 MLR 技术应用于 Stokes V 剖面,以在原始分辨率下以及使用点扩散函数降级后恢复 MHD 立方体中的磁场。在这两种情况下,我们旨在凭经验将 MLR 方法返回的磁场强度表示为 MHD 立方体中磁场强度的函数。我们确定了两对非常适合用于 MLR 测量的新线对。第一对在可见光波段,Fe I 6820 A - 6842 A(其强度剖面早先已被用于测量恒星磁场),另一对在红外(IR)波段,Fe I 15534 A - 15542 A。这些线对中的谱线相当好地再现了 MHD 立方体中的磁场,部分情况下优于原始的 5250 A 线对。新确定的线对补充了旧线对。由于具有更高的 Zeeman 灵敏度,新红外线对中的谱线非常适合测量弱磁场。新可见光对在 300 G 以上效果最好。由于具有较大的 Stokes V 信号,即使在有噪声的情况下,新红外线对在 MHD 立方体中采样的磁场也多于 m 处的旧红外线对,因此很可能也适用于真实的太阳。由于它们的形成高度较低(在 tau_5000=1 以上 100-200 km 处),这两对新线对都非常适合探测低光球层中的磁场。
引用
@article{arxiv.1709.08926,
title = {Probing photospheric magnetic fields with new spectral line pairs},
author = {H. N. Smitha and S. K. Solanki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08926},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics