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Thyr:用于模拟微波辐射的体素光线步进工具

太阳与恒星天体物理 2019-03-12 v1

摘要

回旋同步辐射由太阳耀斑产生,可用于推断耀斑区加速电子与磁场的性质。该微波辐射高度依赖于诸多局地等离子体参数与视角。为正确解释观测,需对辐射进行详细模拟。此外,色球层的回旋同步辐射在建模工作中长期被忽视,近期研究揭示了热辐射在毫米波波长处的重要性。Thyr 是一款新工具,用于对具有空间变化大气且在低日冕与色球层分辨率增强的三维耀斑环微波辐射进行建模。Thyr 为模块化开源软件,由分别计算热与非热微波辐射系数并执行三维辐射转移(局地热力学平衡下)的独立组件构成。辐射转移积分通过一种新颖的光线步进技术计算,以高效累加众多体素的贡献。该技术亦可用于多种天体物理问题。本文综述回旋同步辐射理论,并给出使用 Thyr 进行的两个相同耀斑环在低分辨率与高分辨率下的模拟及不同区域的谱成像分析。高分辨率模拟呈现出高频处的谱硬化。该硬化源于色球层顶部附近磁场的强烈汇聚,因分辨率不足而未见于先前模型。此硬化可由活动射电观测站的协同耀斑观测探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.04219,
  title  = {Thyr: A Volumetric Ray-Marching Tool for Simulating Microwave Emission},
  author = {Christopher M. J. Osborne and Paulo J. A. Simões},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04219},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS