Three-dimensional magnetic and abundance mapping of the cool Ap star HD 24712 I. Spectropolarimetric observations in all four Stokes parameters
N. Rusomarov, O. Kochukhov, N. Piskunov, S. V. Jeffers, C. M. Johns-Krull, C. U. Keller, V. Makaganiuk, M. Rodenhuis, F. Snik, H. C. Stempels, J. A. Valenti
High-resolution spectropolarimetric observations provide simultaneous information about stellar magnetic field topologies and three-dimensional distributions of chemical elements. Here we present analysis of a unique full Stokes vector spectropolarimetric data set, acquired for the cool magnetic Ap star HD 24712. The goal of our work is to examine circular and linear polarization signatures inside spectral lines and to study variation of the stellar spectrum and magnetic observables as a function of rotational phase. HD 24712 was observed with the HARPSpol instrument at the 3.6-m ESO telescope over a period of 2010-2011. The resulting spectra have S/N ratio of 300-600 and resolving power exceeding 100000. The multiline technique of least-squares deconvolution (LSD) was applied to combine information from the spectral lines of Fe-peak and rare-earth elements. We used the HARPSPol spectra of HD 24712 to study the morphology of the Stokes profile shapes in individual spectral lines and in LSD Stokes profiles corresponding to different line masks. From the LSD Stokes V profiles we measured the longitudinal component of the magnetic field, <Bz>, with an accuracy of 5-10 G. We also determined the net linear polarization from the LSD Stokes Q and U profiles. We determined an improved rotational period of the star, P_rot = 12.45812 +/- 0.00019d. We measured <Bz> from the cores of Halpha and Hbeta lines. The analysis of <Bz> measurements showed no evidence for a significant radial magnetic field gradient in the atmosphere of HD 24712. We used our <Bz> and net linear polarization measurements to determine parameters of the dipolar magnetic field topology. We found that magnetic observables can be reasonably well reproduced by the dipolar model. We discovered rotational modulation of the Halpha core and related it a non-uniform surface distribution of rare-earth elements.
Long-term spectropolarimetric monitoring of the cool supergiant Betelgeuse
我们报告的长期监测冷超巨星参宿四,使用NARVAL和ESPaDOns高分辨率分光偏振计,分别安装在望远镜伯纳德Lyot(Pic du Midi天文台,法国)和加拿大-法国-夏威夷望远镜(莫纳克亚天文台,夏威夷)。数据集由圆偏振(斯托克斯V)和强度(斯托克斯I)光谱组成,收集于2010年至2012年之间。在这里,我们调查的时间演化的磁场,对流和温度在光球水平,使用同时测量的纵向磁场分量,核心发射的Ca II红外三重态,选定的光球线的线深比和径向速度的明星。
Spectropolarimetric Constraints on the Maunder Minimum Analog HD 166620: Evidence for Weakened Magnetic Braking
Institute for Astronomy, University of Hawai‘i at Mānoa(夏威夷大学马诺阿分校天文研究所);Department of Physics and Astronomy, Uppsala University(乌普萨拉大学物理与天文学系);Center for Solar-Stellar Connections, WDRC(日恒联系中心,WDRC)
A first look into the magnetic field configuration of prominence threads using spectropolarimetric data
我们显示了一个正在进行的调查,旨在确定配置的磁场向量的线程的一个静止的树篱日珥使用高空间分辨率的分光偏振观测在He I 1083.0 nm多重。数据包括一个静态的树篱日珥显示垂直线程的二维地图。这些观测是用特内里费岛红外线偏振计获得的,该偏振计安装在位于西班牙天文台的德国真空塔望远镜上。He I 1083.0 nm斯托克斯信号解释与反转码,它考虑到关键的物理过程,产生和/或修改圆和线性偏振信号在He I 1083.0 nm三重态:塞曼效应,各向异性辐射泵浦,和汉勒效应。我们目前的反演,即沿日珥和日珥线程的磁场矢量的强度和方向的初步结果。
Diagnosis of Magnetic and Electric Fields of Chromospheric Jets through Spectropolarimetric Observations of HI Paschen Lines
磁场控制着太阳大气外层的等离子体动力学,而作用于穿过磁场的中性原子的电场使我们能够研究等离子体中中性原子和离子之间的动力学耦合。为了测量色球喷流的磁场和电场,2012年5月5日,利用日本飞田天文台的无顶太阳望远镜的分光偏振计观测了发生在太阳边缘的中性氢的帕邢系的全斯托克斯光谱。首先,我们只考虑了磁场对氢能级的能量结构和极化的影响,对斯托克斯光谱进行了反演。没有发现明确的证据表明,电场的影响,在所观察到的斯托克斯配置文件,然后,我们估计了这些领域的上限,通过计算的极化程度下的磁场配置在第一步中得到的,与额外存在的垂直(洛伦兹型)电场的强度变化。推断的磁场在天空平面(POS)上的方向大致与活动区域喷流和浪涌对齐,浪涌的磁场强度在10 G < B < 640 G的范围内。使用70,200,和600 G的磁场强度,我们得到的上限为可能的电场为0.04,0.3,和0.8 V/cm,分别。由于从洛伦兹电场的这些上限导出的中性氢原子穿过磁场的运动速度远低于由多普勒频移测量的垂直于磁场的等离子体的体速度,因此我们得出结论,中性原子在浪涌中必须高度冻结到磁场。
Spectropolarimetric inversions of the Ca ii 8542 Å line in a M-class solar flare
利用瑞典1米太阳望远镜上的CRISP成像分光偏振仪获得的Ca ii 8542射电谱线的高分辨率全斯托克斯成像分光偏振仪研究了M1.9级太阳耀斑SOL 2015 -09- 27 T10:40 UT。光谱偏振反演使用非LTE代码NICOLE被用来构建半经验模型的耀斑大气调查的结构和演变的耀斑温度和磁场。耀斑区和非耀斑区温度分层的比较表明,耀斑带在耀斑峰期有较强的加热作用。在耀斑极大期,色球层中带状物的偏振信号与其周围环境和耀斑前后的剖面相比变得更强。此外,在耀斑和非耀斑大气中的视线磁场和温度的扰动的响应函数的比较表明,在耀斑期间的Ca ii 8542磁谱线是更敏感的低层大气中的磁场预计将更强。色球磁场也确定了弱场近似,导致与NICOLE反演得到的结果相似。
The magnetic field configuration of a solar prominence inferred from spectropolarimetric observations in the He I 10830 A triplet
内容:通过解释谱线中的汉勒效应和塞曼效应,可以确定静止太阳黑子中的磁场矢量。然而,观测测量是稀缺的,缺乏高空间分辨率。目的:通过解释安装在泰德天文台的德国真空塔望远镜上的特内里费红外偏振计获得的He I 1083.0 nm三重态的分光偏振测量,确定沿静止日珥的磁场矢量配置。方法. He I 1083.0 nm三重态Stokes分布进行了分析,考虑到在这三重态的偏振信号的物理负责的反演代码。借助太阳动态观测台和日地关系观测台卫星进行的极紫外线观测,将结果纳入太阳背景。结果:对于最可能的磁场矢量配置,分析描绘了7高斯的平均场强。我们没有发现磁场强度的局部变化,只是平均而言,日珥体中的磁场强度低于日珥脚中的磁场强度,日珥脚中的磁场强度达到25高斯。相对于局部垂直线的平均磁场倾斜度为77度。磁场矢量与日珥主轴的锐角在左旋手征情况下为24度,在右旋手征情况下为58度。这些推论是在粗略的协议与以前的结果从较低的空间分辨率获得的数据分析。
Photospheric downward plasma motions in the quiet-Sun
我们分析分光偏振数据采取与日之出航天器在安静的太阳区域在磁盘中心。扭曲的红移斯托克斯$V$配置文件被发现显示出的特性的演变,总是遵循相同的相位序列。我们研究了这些事件的统计特性,使用分光偏振数据从Hinode/SP。我们还研究了上层光球和低色球层使用Mg i b2和Ca ii h数据从Hinode。最后,我们应用SIRGAUSS反演码的偏振数据,以推断大气层结的物理参数。我们还得到了这些物理参数考虑到动力学项的运动方程。Stokes V剖面显示了一个以四个不同时间步长演变的凹凸,整个过程持续108秒。斯托克斯I显示出强烈弯曲的红色翼,连续信号在晶间通道内显示出亮点。这个亮点与Mg i b2线的强红移和Ca ii h图像中的明亮特征相关。从斯托克斯轮廓反演得到的模型比平均安静的太阳模型更热,垂直磁场配置和场强在KG值的范围内。它还提出了一个高斯扰动的LOS速度分层,其中心随着时间的推移,移动到更深的层。我们研究了一种特殊类型的事件,它可以被描述为热等离子体的等离子体团,它从光球的顶部向下移动,放置在颗粒间的通道上,并且总是与强磁场浓度有关。我们认为,这种等离子体团的起源可能是一个磁重联,是发生在色球层。
Spectropolarimetric analysis of an active region filament. II. Evidence of the limitations of a single component model
我们的目的是证明使用一个单一的组件模型来研究的磁场的活动区灯丝的局限性。为此,我们分析了偏振信号的He I 10830 A多重峰获得的红外光谱仪GRIS的格雷戈里望远镜(特内里费岛,西班牙)。在第一次分析的一般性质的灯丝使用Hazel的假设下,一个单一的组件模型的大气,在这第二部分中,我们把我们的注意力集中在所观察到的斯托克斯轮廓和签名,不能用这个模型来解释。我们已经发现了一个光学厚的灯丝,其中蓝色和红色分量在线性偏振中具有相同的符号,作为辐射转移效应的指示。此外,灯丝内部的圆偏振信号显示存在强磁场梯度。我们还表明,即使是具有如此高的吸收率的灯丝,仍然显示出由灯丝下方的磁场产生的圆偏振的特征。原因是谱线的吸收向机翼衰减得非常快,正好在圆偏振具有更大幅度的地方。为了区分这两种贡献,我们探索了双组分模型的可能性,但由于大量解与观察结果兼容,因此推论变得不可能克服。
Spectropolarimetric Observations of an Arch Filament System with GREGOR
我们用GREGOR红外光谱仪观测了太阳黑子群中的一个拱丝系统。AFS位于负极性的领先黑子和形成黑子群后续部分的几个正极性孔之间。我们记录了这个区域的五次光谱偏振扫描。光谱范围包括Si I 1082.7 nm、He I 1083.0 nm和Ca I 1083.9 nm的谱线。在这项工作中,我们集中在硅线,这是形成在上层光球。用“基于响应函数的斯托克斯反演”程序对谱线轮廓进行反演,得到磁场矢量。视线速度的傅立叶相位法独立确定。最大速度被发现接近AFS纤维的末端。这些最大值相当于2.4公里/秒的孔隙旁边和4公里/秒的太阳黑子一侧。在下面的孔之间,我们遇到了一个负极性区域,该区域在五次扫描期间正在减少。我们解释说,新出现的积极通量在这方面抵消了负通量。总之,我们的研究结果证实了这种情况下,上升的磁通量管造成的AFS。
Spectropolarimetric observations of an arch filament system with the GREGOR solar telescope
拱丝系统出现在活跃的太阳黑子群中,其中纤维结构连接相反磁极性的区域,与遵循极性反转线的活动区细丝形成对比。我们使用GREGOR红外光谱仪(GRIS)获得了Si I 1082.7 nm、He I 1083.0 nm和Ca I 1083.9 nm三条谱线的全斯托克斯矢量。我们主要利用近红外钙线研究光球磁场和速度,利用氦线的线芯强度和速度研究色球等离子体。弓丝系统的单个纤维将太阳黑子与磁极性相反的斑块连接起来。这些斑块不一定与磁场最强的孔隙重合。相反,优选离极性反转线不远的区域。这些地区表现出中等速度的光球下行流,但显着更高的下行流高达30公里/秒的色球氦线。我们的研究结果可以解释与新出现的通量的物质沿着上升的通量管的场线向下流动,与早期的结果一致。