太阳表面的磁对流表现为米粒组织图案,会从谱线形状和波长两方面对谱线产生影响。由于观测角度不断变化,对应的观测高度也随之改变,这类诱发效应在观测到的太阳圆面上也往往会发生变化。对空间分辨太阳开展的日面中心到边缘观测,能够帮助我们了解不同日心观测位置下的光谱行为变化,提供与视向速度(RV)计算相关的临边昏暗、对流速度和谱线轮廓变化的关键信息。因此,视向速度测量和系外行星凌星光谱学都依赖精准的参考模板。我们旨在提供一份具有高光谱分辨率和高频精度的日面中心到边缘太阳光谱图集。该图集将有助于加深对太阳大气和对流过程的理解。我们使用位于哥廷根的天体物理与地球物理研究所的傅里叶变换光谱仪,对空间分辨的宁静太阳开展了高分辨率观测。我们的数据集覆盖4200Å到8000Å的波长范围,共包含165条光谱,光谱分辨率为Δν = 0.024cm⁻¹,对应在约6000Å处的分辨本领R为700000。我们发布了包含14个日心位置的日面中心到边缘太阳光谱图集。为验证一致性,我们研究了Fe I 约6175Å吸收线,并将我们的谱线轮廓与以往的日面中心到边缘观测结果以及模拟结果进行了对比。谱线轮廓和平分线轮廓总体上与以往的观测结果一致,但我们发现其与模型谱线轮廓存在差异,尤其是在靠近太阳边缘的区域。
英文摘要:
Solar surface magneto-convection appears as granulation pattern that impacts spectral lines in terms of both shape and wavelength. Such induced effects also tend to vary over the observed solar disc because of the changing observation angle and, thus, the changing observation height as well. Centre-to-limb observations of the resolved Sun offer an insight into the variable spectral behaviour across different heliocentric observing positions, providing crucial information about limb darkening, convective velocities, and line profile variability relevant to radial velocity (RV) calculations. Thus, RV measurements and exoplanet transit spectroscopy depend on precise reference templates. We want to provide a spectroscopic centre-to-limb solar atlas at high spectral resolution and high-frequency accuracy. The atlas shall help improve the understanding of the solar atmosphere and convection processes. We performed high-resolution observations of the resolved quiet Sun with a Fourier transform spectrograph at the Institut für Astrophysik und Geophysik in Göttingen. Our dataset contains a wavelength range from 4200Å to 8000Å. We obtained 165 spectra in total, with a spectral resolution of $Δν$ = 0.024cm$^{-1}$, corresponding to a resolving power $R$ of 700,000 at $\sim$6000Å. We present a centre-to-limb solar atlas containing 14 heliocentric positions. To check for consistency, we investigated the FeI ~6175Å absorption line and compared our line profiles with previous centre-to-limb observations and also with simulations. The line profile and also the bisector profiles are generally consistent with previous observations, but we have identified differences to model line profiles, especially close to the solar limb.
The IAG solar flux atlas: Accurate wavelengths and absolute convective blueshift in standard solar spectra
我们提出了一个新的太阳通量图集,目的是了解太阳基准数据的波长精度和准确性。该图集涵盖了405- 2300 nm的波长范围,由哥廷根天体物理研究所(IAG)用傅里叶变换摄谱仪观测。与其他FTS图谱相比,整个可见光波长范围只使用一个摄谱仪设置同时观察。我们比较的波长解决方案的新图集的基特峰太阳通量图集和HARPS频率梳校准的太阳图集。通过比较,揭示了两个基特峰FTS地图集因其波长标度的构建而产生的系统学特征,并显示了IAG和HARPS地图集之间的一致性。我们的结论是,IAG图谱是精确和准确的$\pm 10$ m s $^{-1}$的顺序在405- 1065 nm的波长范围内,而基特峰图谱显示几十到100 m s $^{-1}$的偏差大。我们确定了绝对对流蓝移的光谱从IAG图集和报告略有差异相对于基特峰图集,我们归因于波长尺度之间的差异的结果。我们的结论是,基准太阳能数据与准确的波长解决方案是至关重要的,以更好地了解对流恒星RV测量的影响,这是在MS $^{-1}$精度的多普勒光谱的主要限制之一。
Exploring the surface of HD 189733 via Doppler shadow analysis of planetary transits
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto(葡萄牙波尔图大学空间与天体物理研究所);Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto(葡萄牙波尔图大学理学院物理与天文系);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Université de Montréal(蒙特利尔大学)
Decoding the Radial Velocity Signatures of Solar Faculae with 3D MHD Simulations
University of Graz(格拉茨大学);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所);University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Kyung Hee University(庆熙大学);Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)(空间科学研究所(加泰罗尼亚高级研究理事会));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Flinders University(弗林德斯大学);Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP), University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室)
Center-to-limb variations of solar active regions: Observations of spots, faculae, and network in the 6173 Å continuum
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦阿斯特拉菲斯研究所);Universität Potsdam, Institut für Physik und Astronomie(波茨坦大学物理与天文学系);Evangelisches Gymnasium Kleinmachnow(克莱因马霍瑙福音中学)
University of Warwick(华威大学);University of Graz(格拉茨大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Flinders University(弗林德斯大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所)
Transmission profile of the Dutch Open Telescope H$α$ Lyot filter
Lyot滤波器的光谱透射轮廓的准确知识是重要的,特别是在比较观测与模拟数据。本文总结了有关DOT H $α$ Lyot滤波器的传输轮廓的可用事实,指出了光谱测量的无旁瓣高斯轮廓与DOT H $α$图像中寄生连续光可能泄漏的特征之间的差异。我们计算翼中心强度比产生的高斯卷积和平方的sinc函数与H $α$图集的配置文件,并比较它们与来自安静的太阳色球在磁盘中心的观测比。我们将预期和观察到的比值之间的差异以及DOT H $α$图像中可见的尖锐边缘解释为寄生连续光可能泄漏的指示。本文提出的方法也可应用于其它Lyot滤光片透射曲线的间接测试。我们建议两个理论传输配置文件的DOT H $α$ Lyot过滤器,应被视为最好的近似。结论性的答案只能通过对滤光片的光谱重新测量来给出。
Metallicity does not reorder line-to-line sensitivity to granulation in solar-like stars
Institute of Physics, University of Graz(格拉茨大学物理研究所);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所);Centre for Exoplanet Science, SUPA School of Physics and Astronomy, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学天体物理学与天文学学院系外行星科学中心)