Приховані прояви ефекту Пашена – Бака в лініях D1 і D2 у спектрі сонячної плями без спалахів

Яковкін І., Лозицька Н., Лозицький В. Приховані прояви ефекту Пашена-Бака в лініях D1 і D2 у спектрі сонячної плями без спалахів. Вісник київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія. 2023. Вип. 1/2 (67/68). С. 57-62.

В с т у п . Нині домінує уявлення, що для вимірювання магнітних полів у активних процесах на Сонці варто враховувати ефект Пашена – Бака лише тоді, коли напруженість магнітного поля є дуже великою – значно більшою, ніж у сонячних плямах. Насправді це залежить від спектральної лінії, обраної для вимірювання магнітного розщеплення, точніше, від величини мультиплетного розщеплення у відповідному атомі. Важливо перевірити на основі безпосередніх вимірювань, чи виникають ефекти Пашена – Бака в лініях D1 і D2 NaI, за якими можна вимірювати магнітні поля у хромосфері.
М е т о д и . Використано спектрально-поляризаційний метод, який ґрунтується на прямих вимірюваннях магнітних розщеплень на регістрограмах спектрів сонячної плями, отриманих в ортогональних кругових поляризаціях. Основна ідея дослідження полягала в тому, щоби виявити приховані прояви ефекту Пашена – Бака, які виникають у разі відносно невеликого магнітного розщеплення ліній – коли це розщеплення значно менше за спектральну півширину. Для цього виміряні розщеплення калібрували двояко: у припущенні LS звязку і для випадку ефекту Пашена – Бака.
Р е з у л ь т а т и . Наведено результати вимірювань магнітних розщеплень ліній D1, D2 і NiI 5892,9 Å у спектрі сонячної плями 24 липня 2023 р., в якій на момент спостережень не було сонячних спалахів. Спостережений матеріал отримано на ешельному спектрографі горизонтального сонячного телескопа Астрономічної обсерваторії Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Знайдено, що в деяких місцях сонячної плями виміряні розщеплення вказаних ліній є практично однаковими, а в інших – достовірно відрізняються. Якщо припустити, що ці фактори відповідають LS зв'язку для всіх ліній, то маємо таку суперечність: фотосферна лінія NiI 5892,9 Å показує магнітне поле, проміжне за величиною між лініями D1 і D2. Фізично це нереально в однорідному магнітному полі; якщо ж магнітне поле послаблюється з висотою, то лінія нікелю має показувати сильніше поле, ніж обидві лінії натрію. Реалістичніші оцінки магнітного поля отримано за емпіричних факторів Ланде для ліній D1 і D2, що відповідають ефекту Пашена – Бака в цих лініях.
В и с н о в к и . Емпірично підтверджено, що ефект Пашена – Бака діє в лініях D1 і D2 при напруженостях у діапазоні 500–1400 Гс. Із спостережень виявлено ще одну особливість: лінія D2 з меншим фактором Ланде (gemp = 1,22) показує у деяких місцях плями сильніше виміряне магнітне поле, ніж лінія D1 з більшим фактором Ланде (gemp = 1,36). Це можливо тоді, коли локальні магнітні поля у дослідженій плямі значно сильніші, ніж у разі прямих вимірювань. Оцінювання таких полів можна здійснити на основі моделювання в межах багатокомпонентних моделей, що планується зробити в
наступному дослідженні.