Polarization of decayless kink oscillations in a 3D MHD coronal loop model
Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系统研究所);The University of Graz(格拉茨大学);Institut für Sonnenphysik (KIS)(太阳物理研究所)
本研究通过三维磁流体动力学模拟首次展示了无衰减kink振荡的自洽产生,并揭示其线性极化特性,支持自维持波驱动机制。
2026-01-07 astro-ph.SR
Recent Advances in Chromospheric and Coronal Polarization Diagnostics
我回顾了偏振辐射诊断方法的一些最新进展,我们可能希望探索太阳色球层和日冕的磁性。这些方法是基于辐射诱导的量子相干性在出射谱线偏振中产生的显著特征以及Hanle效应和Zeeman效应的共同作用。讨论了针状体、双折射、活动区细丝、新兴通量区和宁静色球的一些应用。
2009-03-25 astro-ph.SR
P-CORONA: A New Tool for Calculating the Intensity and Polarization of Coronal Lines in 3D Models of the Solar Corona
本文提出光谱合成程序 P-CORONA,可在三维日冕模型中计算谱线强度和偏振,并考虑辐射抽运、Hanle 和 Zeeman 效应,为研究日冕磁场提供新工具。
2025-05-09 astro-ph.SR
The First Ionization Potential Effect from the Ponderomotive Force: On the Polarization and Coronal Origin of the Alfven Waves
我们调查更详细的色球阿尔芬波的起源,引起分离的离子和中性粒子,第一电离势效应(FIP),通过有质动力的作用。在开放领域的地区,我们的模型分馏的等离子体上升流速度通过色球的剪切(或平面)和扭转阿尔芬波的光球起源的依赖。这些不同主要是通过他们的参数耦合慢模式波。剪切Alfven波出现再现观察到的分馏模型参数的范围更广,并提出了一个“微调”的问题比扭转波。在封闭场区域,我们研究了阿尔芬波与光球和日冕起源产生的分馏。波与日冕的起源,在或接近与日冕环共振,提供了一个显着更好的匹配,以观察到的丰度比光球波,剪切波和扭转波在这种情况下,给基本上无法区分的分馏。这种日冕波可能是纳米耀斑日冕加热机制的结果,除了加热日冕等离子体外,还释放出阿尔芬波,阿尔芬波可以向下传播到环足点,并在从色球层反射回日冕时通过有质动力引起FIP分馏。
2017-07-17 astro-ph.SR
3D Coronal Density Reconstruction and Retrieving the Magnetic Field Structure during Solar Minimum
日冕磁场的测量是了解各种尺度上日冕现象性质的一个关键因素。我们采用STEREO/COR 1数据在2008年2月的太阳活动的深极小(卡林顿旋转CR 2066)检索和分析的三维(3D)日冕电子密度的范围内的高度从1.5到4 Rsun使用层析成像方法。据此,我们定性地推导了日冕磁场的结构。3D电子密度分析由通过断层扫描获得的195 A波段中的3D STEREO/EUVI发射率对相同CR进行补充。一个全球性的3D MHD模型的日冕被用来重建的3D密度和发射率的开放/封闭的磁场结构。我们发现,密度最大值的位置可以作为当前片位置的指标,而密度梯度最大值的位置可以是一个可靠的指标冕洞边界。我们发现,磁场配置在CR 2066有一种趋势,成为径向开放的日心距离大于2.5 Rsun。我们还发现,固定源面的位场模型(PFSS)与具有开放和闭合磁场结构的区域之间的边界不一致。这表明,即使在深太阳极小期,日冕全球磁场的潜在性质的假设是不满足的。我们的三维密度重建的结果将有助于约束太阳日冕场模型和测试日冕建模的磁场近似的准确性。
2014-05-05 astro-ph.SR
Improved Tomographic Reconstruction of 3D Global Coronal Density from STEREO/COR1 Observations
本文提出一种在正则化项中引入径向加权的改进日冕层析成像方法,利用STEREO/COR1观测数据重建三维电子密度,与MHD模拟吻合,并创建了CR 2052-2154的密度数据库。
2025-03-27 astro-ph.SR
Polarimetric Properties of Flux-Ropes and Sheared Arcades in Coronal Prominence Cavities
日冕磁场是太阳动力学事件的主要驱动力。某些红外日冕发射线的线偏振和圆偏振信号包含有关磁场的信息,并且为了访问该信息,必须使用正演或反演方法。我们研究了三种适用于极冠灯丝腔的日冕磁结构,通过正向计算产生合成极化数据。我们分析这些正演数据,以确定每个模型的区别特征。我们的结论是,它是可能的,以区分圆柱形磁通绳,spheromak磁通绳,和剪切拱廊使用日冕偏振测量。如果其中一个模型被发现与观测测量结果一致,这将意味着对某些静止细丝周围的磁性形态的积极识别,这将导致对它们如何形成以及为什么爆发的更好理解。
2013-04-29 astro-ph.SR
Two Practical Methods for Coronal Intensity Determination
确定日冕的相对亮度是日食研究中最关键的阶段之一。为此,使用在白光观测中以不同曝光和偏振角拍摄的图像。通过组合不同曝光的图像来产生每个偏振角的合成图像。借助这些图像的强度校准函数,可以计算电晕的相对强度。利用由三个偏振角强度值得到的斯托克斯参数计算了日冕的总亮度。本研究提出了两种方法:第一种是利用校准图像获得感光材料的强度校准函数,第二种是计算不同偏振角拍摄的图像的组合强度值。
2017-11-30 astro-ph.SR
Polarization Diagnostics Applied to Coronal Mass Ejections and the Background Solar Wind
National Center for Atmospheric Research(国家大气研究中心);Southwest Research Institute(西南研究所);CIRES, University of Colorado(科罗拉多大学联合空间环境研究中心);University of Colorado(科罗拉多大学);Aberystwyth University(阿伯里斯特威斯大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Boston College(波士顿学院)
本文利用偏振诊断技术研究日冕物质抛射及背景太阳风的三维位置和密度衰减特性,探讨 PUNCH 偏振数据在定量诊断中的应用与挑战。
2026-01-20 astro-ph.SR
The Magnetic Structure of Solar Prominence Cavities: New Observational Signature Revealed by Coronal Magnetometry
日冕多通道偏振仪(CoMP)每天获得全太阳以上的边缘日冕观测线性偏振,允许第一次诊断的日冕磁场方向在静止的日珥腔。我们发现,这些腔始终具有一个特征性的“lagomorphic”签名表示扭曲或剪切延伸到腔以上的中性线的线性偏振。我们证明,这样的签名可以解释的磁通量绳模型,拓扑结构与太阳爆发的影响。我们发现佐证的磁通绳结构的同心环的模式内看到的CoMP线的视线速度的空腔。
2013-04-27 astro-ph.SR
An atlas of coronal electron density at 5Rs I: Data processing and calibration
日冕的层析成像可以为低日冕模型提供关键的约束条件,提供有关日冕结构和旋转速率变化的独特信息,并为日球太阳风模型提供有价值的边界条件。这是一系列三篇论文中的第一篇,旨在创建一套长期(1996年至今)的日冕密度图。本文将描述数据处理和校准(本文),层析成像方法(\paperii)和由此产生的图集在5 \Rs \高度之间1996-2014年(\paperiii)的日冕电子密度。本文详细介绍了太阳和日光层观测台(SOHO)上的大角度和光谱日冕仪(LASCO)C2和太阳地界关系观测台(STEREO)A \B航天器上的日地连接日冕和日光层调查(SECCHI)包的COR 2仪器的数据处理和校准。该方法包括噪声抑制,背景扣除,分离的大动态事件,转换的总亮度K-日冕亮度和简单的功能之间的C2/LASCO和COR 2/SECCHI交叉校准。LASCO C2总亮度和偏振亮度(\pB)观测之间恒星亮度的比较为\pB \观测提供了飞行中校准因子,从而大大提高了C2和COR 2 A之间的一致性,并消除了C2 \pB \图像中奇怪的伪影。LASCO C2和STEREO日冕仪之间的交叉校准首次允许将多航天器日冕数据用于断层摄影和CME分析。
2015-09-10 astro-ph.IM astro-ph.SR
An inner boundary condition for solar wind models based on coronal density
随着社会越来越依赖易受空间天气事件影响的技术,对太阳风的准确预报变得越来越重要。这项工作描述了一个内边界条件的环境太阳风模型的基础上获得的日冕等离子体密度从日冕观测的层析成像图,提供了一种新的替代磁外推。断层密度图提供了一个直接的约束日冕结构在日心距离为4至8 Rs,从而避免了需要模拟复杂的非径向低日冕。一个经验的逆关系将密度转换为太阳风速度,该速度被用作日光层逆风外推(HUXt)模型的内边界条件,以给出地球上环境太阳风速度。动态时间规整(DTW)算法被用来量化层析成像/HUXt输出和原位数据之间的协议。然后使用穷举搜索方法来调整下边界速度范围,以优化模型。早期的结果显示,与MAS/HUXt耦合模型相比,模拟和观测到的太阳风速度之间的平均绝对误差降低了32%。因此,使用从断层摄影获得的密度图作为内部边界约束是日冕磁模型的有效替代方案,并提供了一个显着的进步,在该领域的常规天基日冕观测的可用性。
2022-07-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Magnetometry with EUV Permitted Lines
针对日冕磁场观测难题,研究团队开发数值代码,理论分析多种离子的EUV允许线偏振特性与磁敏感性,筛选出适用于未来空间望远镜偏振测量的候选谱线,为日冕磁测量提供新方向。
2025-05-20 astro-ph.SR
Justification of the use of Stokes-V Cryo-NIRSP/DKIST observations for the 3D Reconstruction of the Coronal Magnetic Field
这项研究提出了一个理由,使用斯托克斯V Cryo-NIRSP/DKIST观测的三维重建的日冕磁场。预测科学公司提出的太阳极小期日冕磁流体动力学模型。用于合成从地球观测到的Fe XIII 1075 nm日冕发射线的分光偏振测量。Stokes-Q,U数据是由升级的日冕多通道偏振仪(UCoMP)在太阳自转周期的一半(约两周)内“采集”的,其视场(FOV)高达$2\ R_\odot$。Cryo-NIRSP/DKIST每天“采集”一次Stokes-V数据,持续两天,总FOV等于两个Cryo-NIRSP FOV。我们证明,即使这个数量的斯托克斯-V观测与Cryo-NIRSP FOV覆盖可以显着提高三维冠状磁场重建的活动区域相比,断层扫描重建仅基于UCoMP线偏振数据。
2022-08-07 astro-ph.SR
Coronal Magnetic Fields Derived from Simultaneous Microwave and EUV Observations and Comparison with the Potential Field Model
我们估计日冕磁场来自无线电观测的准确性,通过比较他们的位场计算和DEM测量使用EUV观测。2011年2月3日,利用17 GHz的野边山射电日像仪对NOAA活动区11150的热韧致辐射进行了偏振观测,得到了日冕磁场的视线分量。由于在17 GHz的热韧致辐射强度包括色球和日冕分量,我们只提取了日冕分量通过测量日冕发射措施在EUV观测。此外,我们还选择了日冕环和色球层沿视线方向的弱磁场强度区域,只导出日冕的射电偏振分量。冠状面纵向磁场的上限为100 - 210 G。我们还计算了日冕纵向磁场的位场外推使用光球磁场从日震和磁成像仪(HMI)。然而,计算出的势场肯定小于观测到的日冕纵向磁场。这种电位和观测到的磁场强度之间的差异可以一致地由两个原因来解释:(a)由于EUV观测的温度范围的限制而导致的对日冕发射测量的低估,(b)由于电位场假设而导致的对日冕磁场的低估。
2015-12-14 astro-ph.SR
CAMEL. II. A 3D Coronal Mass Ejection Catalog Based on Coronal Mass Ejection Automatic Detection with Deep Learning
本文开发了一个包含分类、分割、追踪和3D重建四模块的3D CME系统,利用基于transformer的模型和改进的追踪算法,构建了首个无需手动标注的单视图3D CME目录,提高了自动2D目录精度和物理参数的可靠性。
2024-06-05 astro-ph.SR
Tackling the Unique Challenges of Low-frequency Solar Polarimetry with the Square Kilometre Array Low Precursor: The Algorithm
众所周知,日冕磁场是定义日冕物理和空间天气的关键参数之一。然而,测量全球日冕磁场仍然具有挑战性。日冕射电辐射的偏振特性对日冕磁场敏感。虽然它们可以被证明是日冕和日光层磁场的有用探测器,但它们的使用受到技术和算法挑战的限制。我们提出了一个强大的算法,精确的偏振校准和成像的低射频太阳观测,并证明它的数据从默奇森宽场阵列,平方公里阵列(SKA)的前身。该算法基于测量方程框架,该框架构成了所有现代无线电干涉校准和成像的基础。它提供了高动态范围和保真度的全斯托克斯太阳射电图像与仪器偏振泄漏$<1\%$,与一般的天文射电成像,并代表了国家的最先进的。开放这个有益的,但尚未探索,相空间将使多个新的科学调查,并提供相当大的发现潜力。例子包括探测来自热日冕发射的低水平圆偏振,以估计大规模的静止日冕场;探测来自日冕物质抛射的微弱回旋同步辐射的偏振,以可靠地估计等离子体参数;以及探测这些频率下的首次线性偏振。这种方法是在考虑SKA的情况下开发的,它将开启一个在低射频下进行高保真分光偏振快照太阳成像的新时代。
2022-06-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Polarimetric Tomography Applied to Synthetic Multi-Spacecraft White-Light Images: Observing Coronal Mass Ejections in 3D
UKRI – RAL Space, Rutherford Appleton Laboratory(英国研究委员会 - 拉尔夫空间部,鲁瑟福阿普尔顿实验室);Predictive Science Inc.(预测科学公司);Austrian Space Weather Office, GeoSphere Austria(奥地利空间天气办公室,地球圈奥地利);Department of Physics, University of Helsinki(赫尔辛基大学物理系);Department of Meteorology, University of Reading(雷丁大学气象系);Faculty of Geodesy, University of Zagreb(萨格勒布大学大地测量学院);Institute of Physics, University of Graz(格拉茨大学物理研究所);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室);The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
本文提出一种离散体扫方法,用于重建日冕物质抛射的三维密度结构,并通过合成数据验证其有效性,发现极化数据能更精确地定位CME前沿。
2026-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A novel algorithm for high fidelity spectro-polarimetric snapshot imaging of the low-frequency radio Sun using SKA-low precursor
磁场将太阳内部与太阳大气层耦合起来,称为日冕。日冕磁场是决定日冕结构和调节耀斑、日冕物质抛射、高能粒子事件、太阳风等空间天气现象的重要参数之一。测量中、高日冕高度的磁场是一个极其困难的问题,迄今为止,还没有一种单一的测量技术可用于常规测量高日冕磁场。低频射电辐射的偏振测量是探测更高日冕高度($>1R_\odot$)日冕磁场的理想工具。迄今为止,对太阳的大多数低频偏振观测仅限于明亮的太阳射电爆发。在这里,我们开发了一种新的算法,用于对Murchison Widefield阵列(未来的平方公里阵列(SKA)的前身)进行太阳观测的精确偏振校准。我们已经降低了仪器极化$<1\%$。我们预计,这种方法将使我们能够检测到非常低水平的极化发射的日冕热发射,这将成为一个工具,在更高的日冕高度的全球日冕磁场的常规测量。这种方法可以很容易地适用于未来的SKA,并打开了一个窗口,新的发现使用高保真度光谱偏振快照成像的太阳在低射频。
2022-07-25 astro-ph.IM astro-ph.SR
Magnetic nulls and super-radial expansion in the solar corona
太阳外层大气日冕中的磁场控制着太阳风的加速和太阳爆发的动力学。我们提出了第一个明确的观测证据,日冕磁零在离临边线偏振观测的pseudostreamers,采取的日冕多通道偏振仪(CoMP)望远镜。这些零代表了磁重联可能作为太阳活动催化剂的区域。CoMP线偏振观测还提供了一个独立的日冕代理磁膨胀到太阳风,一个数量经常被用来参数化和预测太阳风在地球上的速度。我们介绍了一种新的方法,明确计算膨胀因子的CoMP日冕线偏振观测,这不需要光球外推。我们的结论是,线偏振光是一个强大的新的诊断临界日冕磁拓扑结构和扩大磁通量管的渠道太阳风。
2017-05-15 astro-ph.SR
Spectropolarimetric synthesis of forbidden lines in MHD models of coronal bright points
本研究通过将P-CORONA合成代码应用于Bifrost模型,分析四条禁线的强度和偏振以获取日冕亮点磁场信息,发现弱场近似的可靠性及特定谱线对高温区磁场诊断的价值,为未来日冕仪观测提供参考。
2025-06-30 astro-ph.SR
Estimating the coronal and chromospheric magnetic fields of solar active regions as observed with the Nobeyama Radioheliograph Compared with the Extrapolated Linear Force-Free Field
采用热自由-自由发射机制,利用野边山射电日像仪1.76厘米波段的偏振和光谱观测资料,计算了日冕和色球磁场。利用2015年1月8日(AR 12257)和2016年12月4日(AR 12615)观测到的位于盘中心附近的太阳活动区(AR),利用微波射电观测估计色球和日冕磁场。我们比较太阳射电图的活动区域的强度和圆偏振分量的光学地图与日震和磁成像仪的观测和色球和日冕过渡区的图像与大气成像组件仪器,在船上的太阳动力学天文台。从两个AR的射电图的比较中我们注意到,AR 12257的圆极化度约为2%,而AR 12615的圆极化度比AR 12615高出3%。射电观测为我们提供了直接测量色球层和日冕层磁场的方法。我们利用大气成像仪的观测资料,通过在光球磁场较弱的斑块上采用日冕中的磁环来估计日冕磁场。从大气成像组件数据得出的日冕磁场为90至240高斯。我们还研究了日冕磁场的外推场的结构的基础上,其中的磁场的结果是在35至145高斯的范围内,表明在日冕磁场的差异之间的结果归因于无力近似的假设。
2018-02-13 astro-ph.SR
ROAM: a Radial-basis-function Optimization Approximation Method for diagnosing the three-dimensional coronal magnetic field
日冕多通道偏振仪(CoMP)通常使用Fe XIII 10747 $Å$和10798 $Å$线进行日冕偏振测量,这些线对日冕磁场敏感。然而,将这样的偏振测量值转换成磁场数据是一项困难的任务,因为日冕在这些波长处是光学薄的,因此观察到的信号是沿着视线的所有等离子体的积分发射。为了克服这个困难,我们采取了一种新的方法,结合参数化的三维磁场模型与极化信号的正演建模。为此,我们开发了一种新的,快速,有效的,模型数据拟合的优化方法:径向基函数优化近似方法(ROAM)。通过优化用户指定的对数似然函数来实现模型数据拟合,该对数似然函数量化了观测到的偏振信号与其合成/预测模拟之间的差异。速度和效率,通过结合稀疏评估的磁模型与径向基函数(RBF)分解的对数似然函数。RBF分解提供了一个分析表达式的对数似然函数,用于廉价地估计一组参数值优化it. We测试和验证ROAM的合成测试床上的一个冠状磁通量绳,并表明它表现良好的参数空间的一个显着稀疏的样本。我们的结论是,我们的优化方法是非常适合快速和有效的模型数据拟合,并可以利用转换成冠状偏振测量,如CoMP提供的,冠状磁场数据。
2016-07-12 astro-ph.SR
Coronal temperature profiles obtained from kinetic models and from coronal brightness measurements obtained during solar eclipses
Lemaire [2012]根据Saito的平均日冕白光(WL)亮度和偏振观测模型推导出赤道和极地日冕的日冕密度、温度和热通量分布。它们进行了比较,从一个动力学碰撞/太阳日冕外逸层模型确定的。这种比较表明,在无碰撞区域中,在大径向距离(> 7 Rs)处的分布相当相似。然而,在靠近太阳的太阳风的加速区域中发现了相当重要的差异。外逸层热通量的方向是远离太阳的,而从所有WL日冕观测中推断出的方向是相反的,即,将热量从内日冕传导到色球层。这可能表明日冕加热速率的来源向上延伸到内日冕,在那里它在r > 1.5 Rs时达到最大值,远高于过渡区。
2012-07-20 astro-ph.SR
The polarization of the Lyman-$α$ lines of H I and He II as a tool for exploring the solar corona
近地空间天气是由日冕中磁自由能的快速释放驱动的。探测这一极热且稀薄的太阳大气层扩展区域需要模拟禁止和允许的日冕线的偏振。为此,必须开发有效的代码来计算从给定的三维日冕模型中出现的斯托克斯轮廓,并且应该考虑到磁场和非径向太阳风速度的存在所产生的对称性破缺。我们已经开发了这样一个工具,其目的是在理论上预测和解释在允许和禁止行的太阳日冕的分光偏振观测。在本文中,我们显示的线性极化信号的散射过程中产生的H I Ly- $α$线在1216 A和在He II Ly- $α$线在304 A使用三维日冕模型的预测科学公司的理论研究结果。这些谱线对于Hanle效应的开始具有非常不同的临界磁场(分别为53 G和850 G),以及对于由太阳风速度引起的多普勒效应具有不同的灵敏度。我们研究了在什么情况下,这些Ly- $α$线的散射极化的同时观测,可以促进在太阳日冕中的磁场和宏观速度的测定。
2021-07-02 astro-ph.SR
Coronal Photopolarimetry with the LASCO-C3 Coronagraph over 24 Years [1996-2019] -- Application to the K/F Separation and to the Determination of the Electron Density
我们提出了一个深入的表征的偏振信道的大角度光谱COronagnetic/LASCO-C3机载SOHO。白光图像的偏振分析利用偏振序列,该偏振序列由通过取向为+60 $^\circ$、0 $^\circ$和-60 $^\circ$的三个偏振器获得的三个图像组成,并由相邻的非偏振图像补充。然而,在1999年发现的0 $^\circ$偏振片的退化迫使我们从之后的其他偏振片重建相应的图像。该分析紧密遵循LASCO-C2开发的方法(Lamy等人,Solar Physics 295,89,2020和arXiv:2001.05925),并实现了Mueller的形式主义,尽管存在额外的困难,特别是杂散光的非轴对称分量的存在。关键修正来自SOHO滚动序列和一致性标准(例如,偏振的切线方向)。在两个完整的太阳活动周23日和24日的外日冕的准不间断的色度学分析成功地实现,我们的最终结果包括其偏振的特性,其偏振辐射,二维电子密度,和K-日冕。C3和C2结果之间的比较,其视野重叠显示出总体一致性。C3的结果进一步与日食和射电测距测量的结果一致,延伸约10个太阳半径,但倾向于进一步发散。虽然日冕的极化到20个太阳半径仍然是高度相关的总磁场的时间变化,这种分歧可能是由于增加极化的F-日冕。
2020-09-09 astro-ph.SR
Coronal cavities: observations and implications for the magnetic environment of prominences
暗而椭圆的冕状空洞为我们提供了重要的线索,让我们了解孕育爆发的磁场结构,以及最终导致爆发的力量。我们回顾了观测分析的空腔形态,热性能(密度和温度),视线和平面的天空流量,子结构,包括热核和中央空洞,线性偏振签名,观测前兆和预测喷发。我们讨论了磁流体动力学解释这些意见认为,腔是一个磁通量绳,并提出了一系列有待进一步研究的问题。
2017-02-07 astro-ph.SR
Kink Oscillations of a Curved, Gravitationally Stratified Coronal Loop
观测到日冕中的磁场环振荡,这些振荡被假定为共振扭折波的叠加。到目前为止,这些振荡的大多数分析集中在计算的频率变化,结果在扭结波速度的空间变化。此外,大多数人忽略了重力,并将环视为直管。这里我们忽略了波速的空间变化,但自洽地在平衡环模型和波动方程中包括了重力和环曲率的影响。我们把日冕环模拟成一个孤立的、薄的、固定在光球层两个点上的磁性纤维。环的平衡形状由磁浮力和磁张力之间的平衡确定,其特征在于通常较小的磁键数ε| ε| << 1.这种平衡产生了一个具有可变曲率半径的环。这种环的共振扭折波有两种相互解耦的极化:运动完全在环平面内的波(正常振荡)和运动完全水平,垂直于环平面的波(副正常振荡)。对于小磁键数,我们用微扰理论求解了两种极化的本征解。对于相同阶数的模态,正常振动的本征频率比副正常振动的本征频率小。附加力的浮力和磁张力从弯曲的环路增加和减少模式频率,分别。第一泛音的频率的基本模式的比率被修改的浮力和曲率的列入。我们发现,正常的偏振具有超过规范值2的频率比,而副正常偏振具有小于2的比率。
2012-09-25 astro-ph.SR
Radio Burst and Circular Polarization Studies of the Solar Corona at Low Frequencies
利用默奇森宽场天线阵(MWA)对日冕进行了低频(80-240 MHz)射电观测,并报告了几项发现。电晕审查,其次是第三类爆发和圆极化静态发射的章节。第二章详细介绍了新的III型爆发动力学。在较高频率处的一个源分量在较低频率处分裂成两个,其中两个分量迅速发散。这是由于电子束穿越发散的磁场配置,这是支持极紫外线喷流观测概述了日冕零点。第三章使用III型爆发高度作为密度探针。谐波等离子体发射意味着比背景模型增强约4倍。这可以用电子束沿致密纤维的传播或提高视源高度的传播效应来解释。静止的电晕模型预测相比,得出结论,传播效应可以在很大程度上,但不能完全解释的表观密度增强。第四章综述了100多次偏振分光观测。探测到约700个致密源,偏振分数从小于0.5%到接近100%。它们被解释为等离子体发射噪声风暴源,其水平以前无法观察到。一个“靶心”结构的冕洞,其中一个外环包围着一个相反的极化中心组件,不匹配的迹象预期的热韧致辐射的报告。大尺度极化结构被证明是良好的相关性与全球磁场模型。最后一章总结了研究结果并展望了未来的工作。偏振图像的初步比较模型的预测是共享的,随着日冕物质抛射观测揭示了一个无线电弧,是形态上类似的白光结构。
2019-12-04 astro-ph.SR
Spectral lines in FUV and EUV for diagnosing coronal magnetic field
从日冕中探测矢量磁场的Hanle和Zeeman灵敏度出发,探讨了远紫外(FUV)和极紫外(EUV)波段谱线的诊断能力。所涵盖的温度范围为log $_{10}(T)=5.5-6.3$。对500 ~ 1600 nm波长范围内的谱线,估计了由于纵向塞曼效应引起的圆偏振信号。FUV谱线的斯托克斯$V/I$信号在10高斯的纵向场强下约为10 $^{-4}$,在1200高斯以下的波长下进一步减小到10 $^{-5}$。由于这种低信号,本研究的目的是找到组合的谱线具有不同的汉勒灵敏度,但具有相同的峰值形成温度探测日冕磁场矢量。汉勒敏感线的组合更适合,因为汉勒信号比塞曼信号强至少一个数量级。由于汉勒效应,需要来自至少两条谱线的线偏振信号来获得关于全矢量的信息。研究发现,在一定的温度范围内,总有一对汉勒敏感线适合探测日冕矢量磁场,而且它们的波长非常接近。
2022-05-24 astro-ph.SR
Diagnostics of Coronal Magnetic Fields Through the Hanle Effect in UV and IR Lines
太阳高层大气,特别是日冕中的等离子体热力学主要受磁场的控制,磁场控制着能量的流动和耗散。相对缺乏对日冕矢量磁场的了解是日冕物理学进展的一个主要障碍。这使得日冕磁场测量方法的发展成为太阳物理学中的一个高度优先事项。在紫外和红外谱线中的汉勒效应是一个很大程度上未开发的诊断。我们使用磁流体动力学(MHD)模拟研究的信号的幅度预期典型的日冕磁场选定的谱线在紫外线和红外线波长范围内,即H I Ly- $α$和He I 10830线。我们表明,选定的线是有用的可靠的诊断冠状磁场。结果表明,组合对Hanle效应敏感性不同的谱线的偏振测量,可能是从未来观测中推断日冕磁性质的最合适的方法。
2016-06-27 astro-ph.SR
What Does 2D Coronal Seismology Measure?
High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research(高海拔观测中心,美国国家大气研究中心)
该研究针对二维日冕地震学在光学薄视线积分下推断量的物理意义问题,通过合成观测值并对比模型参考量,明确了其测量量的物理含义,为日冕磁场相关应用提供了指导。
2026-10-14 astro-ph.SR
Stokes tomography of radio pulsar magnetospheres. I. Linear polarization
脉冲星射电辐射的偏振测量研究传统上集中在斯托克斯矢量(I,Q,U,V)如何随脉冲经度变化,特别强调线偏振分量的位置角(PA)摆动。PA摆动的旋转矢量模型的解释是有限的假设轴对称磁场和退化的输出相对于脉冲星的方向和磁几何形状;后两个属性的不同组合可以产生类似的PA摆动。本文介绍了斯托克斯相图作为辅助诊断工具,与它的取向和磁几何可以更准确地推断。斯托克斯相图在I-Q、I-U和Q-U平面上具有独特的图案,其形状敏感地取决于磁几何形状、倾斜角、波束和偏振图案以及发射高度。我们构造了纯偶极场和电流修正偶极场、填充芯光束和空心锥光束的Stokes相图和PA摆幅的查找表,以及两种经验线性偏振模型L/I = \cos θ_0和L/I = \sin θ_0,其中θ_0是发射点的余纬。我们比较我们的查找表,在欧洲脉冲星网络在线数据库中的24颗恒星的实测相图。我们发现的证据表明,在60%的对象,无线电发射区域可能会偏离显着从低海拔地区,即使当PA摆动是S形和/或脉冲宽度周期的关系是很好地满足。另一方面,如果发射高度超过轻圆柱半径的~10%,则数据得到充分解释。我们的结论是,斯托克斯相图应同时分析PA摆动和脉冲轮廓在未来解释射电脉冲星偏振数据时。
2010-12-20 astro-ph.SR
The Strength and Radial Profile of Coronal Magnetic Field from the Standoff Distance of a CME-driven Shock
我们通过测量2008年3月25日日冕物质抛射(CME)期间的激波间隔距离和通量绳的曲率半径来确定日心距离范围6到23个太阳半径(Rs)内的日冕磁场强度。假定绝热指数,我们确定阿尔芬马赫数,从而利用测得的激波速度确定周围介质中的阿尔芬速度。通过偏振亮度图像测量上游等离子体密度,最终得到激波上游的磁场强度。估计的磁场从6 Rs附近的~48 mG降低到23 Rs时的8 mG。磁场的径向分布可以用幂律来描述,与类似日心距离下的其他估计一致。
2011-06-23 astro-ph.SR
Detection of significant X-ray polarization from transient NS-LMXB XTE J1701-462 with IXPE and its implication on the coronal geometry
本文利用IXPE等数据对瞬变中子星低质量X射线双星XTE J1701-462进行光谱偏振分析,首次显著探测到其能量依赖的X射线偏振,并据此推断康普顿化辐射起源于中子星表面的扩展层/边界层,揭示了冕的几何结构。
2023-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Measuring the Coronal Magnetic Field with 2D Coronal Seismology: A Forward-Modeling Validation
High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research(高海拔观测中心,美国国家大气研究中心)
本文通过正向建模验证,展示了二维日冕测震技术在高精度测量日冕磁场方向和强度方面的有效性。
2026-01-15 astro-ph.SR
Interstellar Polarization Survey. V. Galactic magnetic field tomography in the spiral arms using optical and near-infrared starlight polarization
本研究结合光学与近红外星光偏振数据及恒星距离,运用一维贝叶斯推断和高斯混合模型对银河系旋臂进行偏振分解,揭示了天空平面磁场方向在视线上的显著变化。
2025-06-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
From Forbidden Coronal Lines to Meaningful Coronal Magnetic Fields
本文综述了利用磁偶极子(M1)线中的偏振光测量日冕内磁场的方法。我们对太阳周期中的全球磁场演变以及日冕等离子体中磁自由能的局部存储特别感兴趣。我们解决普遍持有的怀疑论角度模糊和视线混乱。我们认为,模糊性原则上并不比更熟悉的遥感光球矢量场,和诊断的M1线数据将受益于同时观测的EUV线。基于计算和日食的数据,我们讨论了最有希望的线和可能使用的不同方法。我们指出,在789.2 nm处的类S [Fe { \sc XI}]线(J=2至J=1)作为主要目标线(例如ATST),以增加目前由日冕多通道偏振仪(CoMP)观察到的[Fe { \sc XIII}]的1074.7和1079.8 nm类Si线。新一代日冕仪将以三种不同的方式取得重大突破:(i)通过单点反演(也包括MHD波模式的分析),(ii)使用合成MHD或无力模型与偏振数据的直接比较,以及(iii)使用层析成像技术。
2013-04-13 astro-ph.SR
Horizontally and vertically polarized kink oscillations in curved solar coronal loops
本文通过理想MHD三维模拟研究弯曲日冕环的水平与垂直偏振扭结振荡,发现密度分层会显著增大水平偏振频率偏差,并首次证实波隧穿侧向泄漏弱于共振吸收。
2024-04-08 astro-ph.SR
The extreme coronal line emitter AT 2022fpx: Varying optical polarization properties and late-time X-ray flare
本文通过多波段光学偏振、光谱及光紫外/X 射线监测研究 TDE 候选体 AT 2022fpx,揭示其极端冕线、低偏振变化、偏振角旋转和延迟 X 射线耀发。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Scaling Laws of Quiet-Sun Coronal Loops
利用层析成像技术和日冕磁场模拟相结合的方法,研究了宁静太阳日冕环的一系列物理参数之间的关系。我们使用差分发射测量层析成像(DEMT),以确定在日冕中的电子密度和温度的三维分布,和我们的磁场模型与位场源表面(PFSS)外推的天气磁图。通过沿外推磁场线追踪DEMT产物,我们得到了环平均电子密度和温度。此外,回路积分的能量相关的量计算为每个封闭的磁场线。我们应用的程序卡林顿旋转2082年,在太阳活动周期23日和24日之间的活动最低。我们发现环平均密度$N$和环长度$L$,$N_m \sim L^{-0.35}$之间的标度律,但我们没有找到一个显着的环平均温度和环长度之间的关系。我们确认,虽然以前发现的结果,环平均温度在赤道纬度低于高纬度地区。我们将这种行为与赤道纬度的环的存在联系起来,这些环沿其长度方向温度降低("下"环),通常比温度升高的环("上"环)更冷。我们发现,所获得的缩放安静的太阳循环一般不同意的情况下,AR循环从以前的观测和理论研究。我们建议,为了更好地理解发现的关系,有必要使用在安静的太阳日冕的物理条件下工作的流体动力学代码对重建的环路进行正向建模。
2022-06-20 astro-ph.SR
What's the Buzz About GX 13+1? Constraining Coronal Geometry with QUEEN-BEE: A Bayesian Nested Sampling Framework for X-ray Polarization Rotation Analysis
本文提出贝叶斯嵌套采样框架 QUEEN-BEE,用于分析 IXPE 数据中 GX 13+1 的 X 射线偏振旋转,首次约束其冕几何为片状,并展示其在低信噪比下识别演化偏振特征的能力。
2025-09-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring 3D Coronal Magnetic Fields through Seismology-assisted Inversions of $IQU$-only Spectropolarimetric Observations
National Solar Observatory(国家太阳天文台)
研究利用日冕地震学结合斯托克斯IQU观测及相关理论进展,设计新反演方案,通过综合统计分析,实现以与斯托克斯IQUV光谱偏振测量相当精度推断日冕磁场方向和强度,适用于特定谱线对。
2026-08-26 astro-ph.SR
Detection of polarization neutral points in observations of the combined corona and sky during the 21 August 2017 total solar eclipse
我们报告了2017年8月21日在美国爱达荷州雷克斯堡进行的日全食偏振观测结果。我们使用三台同步的DSLR相机,偏振滤光片分别朝向0°、60°和120°,以提供日冕和周围天空的高动态范围RGB偏振图像。我们测量了切向日冕偏振和垂直天空偏振,两者都符合预期。这些观测提供了日食太阳上方和下方的偏振中性点的详细探测,在那里日冕偏振被天空偏振所抵消。我们以Minnaert和Van de Hulst命名这些特殊的极化中性点。
2020-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Observations of Coronal Mass Ejections with the Coronal Multichannel Polarimeter
日冕多通道偏振仪(CoMP)不仅测量日冕辐射的偏振,而且测量日冕辐射线的全辐射轮廓。CoMP观测第一次在大视场中同时提供了冠状线强度、多普勒频移和线宽的高节奏图像序列。通过对多普勒频移和谱线宽度的研究,我们可以进一步探索日冕物质抛射的物理过程。在这里,我们确定了一个列表中的CME观测到的CoMP,并提出了这些意见的第一个结果。我们的初步分析表明,日冕物质抛射通常与大大增加多普勒频移和增强线宽。这些新的观测结果不仅为制约日冕物质抛射模式和探测日冕物质抛射在低日冕中初始传播过程提供了有价值的信息,而且还提供了一种可能的低风险、低成本的空间天气监测手段。
2013-05-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic Fields in Massive Star-Forming Regions (MagMaR) II. Tomography Through Dust and Molecular Line Polarization in NGC 6334I(N)
在这里,我们报告ALMA探测到的偏振辐射的尘埃,CS($J=5 \rightarrow 4$),和C $^{33}$ S($J=5 \rightarrow 4$)的高质量恒星形成区域NGC 6334 I(N)。一个明确的“沙漏”磁场形态推断,从偏振尘埃发射,这也是直接从偏振CS发射跨速度,其中的偏振似乎是平行的字段。通过考虑以前的研究结果,该领域保留了捏的形状,可以追溯到丛的长度尺度从ALMA跟踪的信封尺度,这表明该领域是动态的重要跨多个长度尺度在该地区。发现CS总强度发射是光学厚的($τ_{\mathrm{CS}} = 32 \pm 12$),而C $^{33}$ S发射看起来是光学薄的($τ_{\mathrm{C^{33}S}} = 0.1 \pm 0.01$)。这表明,各向异性的来源,而不是大的速度梯度,即在辐射场的各向异性需要解释的偏振发射从CS看到ALMA。通过使用四种不同的Davis-Prasekhar-Fermi技术和角度色散函数方法(ADF),我们得到了平均的估计磁场强度到平面的天空的$\left< \mathrm{B}_{\mathrm{pos}} \right> = 16$ mG的灰尘和$\left< \mathrm{B}_{\mathrm{pos}} \right> \sim 2$ mG的CS发射,其中每个发射跟踪不同的分子氢数密度。这有效地实现了在单个ALM…
2021-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR