2015 年 3 月 20 日日食的视向速度观测——一条零自由参数的基准 Rossiter-McLaughlin 曲线

2015 年 3 月 20 日,我们利用哥廷根天体物理研究所的太阳望远镜和 FTS 获得了 159 条将太阳作为恒星的光谱,其中 76 条光谱是在日偏食期间获取的。我们以 $I_2$ 作为波长参考获取了视向速度,并测定了峰峰值接近 1.4 km s$^{-1}$ 的 RM 曲线,其典型视向速度精度优于 1 m s$^{-1}$。我们利用表面速度、临边昏暗以及来自三维磁流体动力学模拟的对流蓝移信息,对圆面积分太阳视向速度进行了建模。我们确认,对流蓝移对于理解日食期间的太阳视向速度至关重要。我们的最佳模型以低于 30 m s$^{-1}$ 的残差再现了观测结果,相对精度在 10% 以内。我们利用来自太阳动力学天文台的 Dopplergram 对速度场参数化进行了交叉验证,并得出结论:Dopplergram 的圆面积分未能提供 m s$^{-1}$ 级视向速度工作所需的对流蓝移正确信息。我们将日食期间视向速度建模的主要限制归结为对作为太阳临边角函数的对流蓝移和谱线轮廓的认知有限。我们怀疑我们的模型谱线轮廓在临边角大于 $\mu = 0.6$ 时过浅,导致太阳圆面上速度加权不正确。不能排除其他解释,如磁场区域中对流的抑制以及日食观测中未发现的系统性误差。我们建议对太阳圆面上各处的太阳谱线轮廓进行精确观测。我们将日食期间获取的视向速度作为基准曲线发布,供计算 RM 效应的程序以及太阳表面速度和谱线轮廓模型使用。