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利用禁戒发射线的多线光谱偏振观测测量单点日冕磁场

太阳与恒星天体物理 2020-02-12 v2 应用物理

摘要

偏振磁偶极(M1)发射线为支配太阳日冕演化的磁场提供了重要诊断。本文推进了一种多线技术,利用特定的 M1 线组合来推断光薄发射区域的完整矢量磁场,这些区域可沿给定视线定位。我们的解析形式是对 Plowman 提出的“单点反演”方法的推广。我们表明,对于每条均为 J=10J=1\rightarrow0 跃迁或上下能级具有相等朗德 g 因子的 M1 跃迁组合,含有退化的光谱偏振信息,这阻碍了单点反演技术的应用。这可能包括 Plowman 讨论的红外 Fe XIII 线对。我们确定 Fe XIII 1074.7 nm 和 Si X 1430.1 nm 线作为实施该技术的另一种组合。基于日冕环性质的灵敏度分析表明,对于约为线强 10410^{-4} 的光子噪声水平(这将可由美国国家科学基金会的 Daniel K. Inouye 太阳望远镜实现),该方法可恢复具有足够强度(10{\sim}10 G)且相对视线倾角不大(35\lesssim 35^{\circ})的磁场。存在退化解;不过,我们讨论了如何添加约束以帮助求解或减少其数量。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.06123,
  title  = {Using multi-line spectropolarimetric observations of forbidden emission lines to measure single-point coronal magnetic fields},
  author = {Gabriel I. Dima and Thomas A. Schad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06123},
  year   = {2020}
}