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科技日?qǐng)?bào)記者 趙漢斌

記者13日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)高級(jí)工程師張雪飛等人利用麗江觀測(cè)站100毫米日冕儀，研究了鏡面塵埃引起的雜散光對(duì)日冕像的影響及修正方法。該研究有助于更精確的分析日冕強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)，也將助力我國(guó)未來大口徑日冕儀的研發(fā)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《光子學(xué)報(bào)》。

日冕是太陽(yáng)大氣的最外層。在可見光波段，日冕比太陽(yáng)光球暗得多，亮度只有其百萬(wàn)分之一。因此，在一般情況下，日冕都淹沒在耀眼的日光中不可見。日全食期間，太陽(yáng)光球被月球完全遮擋，我們才能短暫地看到美麗的日冕。除了日全食外，借助一種特殊天文儀器——日冕儀，也能進(jìn)行日冕觀測(cè)。

擦除鏡面塵埃前后的日冕像與物鏡像。 ?云南天文臺(tái)供圖

日冕儀的基本原理是人造日食，但由于日冕亮度極低，任何來自日冕之外的雜散光都會(huì)極大影響觀測(cè)，導(dǎo)致不同時(shí)間觀測(cè)得到的日冕圖像中有不同程度的散射背景，影響日冕數(shù)據(jù)質(zhì)量，給暗弱日冕結(jié)構(gòu)的分析以及日冕圖像強(qiáng)度定標(biāo)等工作帶來極大不便，這也是日冕觀測(cè)的核心和難題。研究人員希望找到日冕儀鏡面塵埃與其形成的散射背景之間的定量關(guān)系，并將散射背景從日冕圖像中去除。

張雪飛等人利用該臺(tái)麗江觀測(cè)站100毫米日冕儀實(shí)測(cè)，分別得到了物鏡表面塵埃擦除前后的日冕圖像與物鏡圖像。將兩日冕像做差，得到塵埃散射背景，發(fā)現(xiàn)散射背景強(qiáng)度沿徑向線性衰；提取物鏡圖像上塵埃散射點(diǎn)總強(qiáng)度，得到塵埃信息。塵埃散射點(diǎn)總強(qiáng)度與散射背景線性衰減系數(shù)有較強(qiáng)相關(guān)性，由此擬合出散射背景與塵埃之間的定量關(guān)系，并對(duì)日冕圖像進(jìn)行修正，首次得到不含塵埃散射雜散光的日冕圖像，提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

此項(xiàng)研究證實(shí)，物鏡塵埃對(duì)儀器系統(tǒng)雜散光不可忽略，它對(duì)日冕強(qiáng)度定標(biāo)至關(guān)重要。該實(shí)驗(yàn)方法僅需獲得日冕圖像與物鏡圖像，原理清晰，操作簡(jiǎn)便，對(duì)內(nèi)掩式日冕儀廣泛適用，可作其他地基日冕儀圖像高精度定標(biāo)的重要參考。

該研究將助力更加精確地分析日冕結(jié)構(gòu)、日冕強(qiáng)度衰減趨勢(shì)，并為未來日冕儀對(duì)日冕磁場(chǎng)常規(guī)測(cè)量提供更可靠觀測(cè)數(shù)據(jù)。此外，該研究的技術(shù)積累也將加深研究人員對(duì)日冕儀內(nèi)部其他雜散光源特性的理解，助力日冕儀雜散光抑制技術(shù)的新突破。