Есть ли у звезд «радиофотосферы»? Отличаются ли они от своих оптических фотосфер?

Комментарии ниже Какое максимальное расстояние можно измерить с помощью параллакса? обсудить проблемы, связанные с измерениями параллакса Бетельгейзе, и дать ссылку на Бетельгейзе из Википедии; Измерения расстояния , который содержит интригующий абзац:

В 2008 году с помощью Очень большой решетки (VLA) было получено радиорешение 5,07 ± 1,10 мсд, что соответствует расстоянию 197 ± 45 пк или 643 ± 146 световых лет. 83 Как указывает исследователь Харпер: «Пересмотренный параллакс Hipparcos приводит к большему расстоянию (152 ± 20 пк), чем исходный; однако астрометрическое решение по-прежнему требует значительного космического шума в 2,4 мсд . ясно, что данные Hipparcos все еще содержат систематические ошибки неизвестного происхождения». Хотя радиоданные также имеют систематические ошибки, решение Harper объединяет наборы данных в надежде смягчить такие ошибки. 83Обновленный результат дальнейших наблюдений с помощью ALMA и e-Merlin дает параллакс 4,51 ± 0,8 мсек. дуги и расстояние 222 (+34/−48) пк.[10] Дальнейшие наблюдения привели к слегка измененному параллаксу 4,51 ± 0,80. 10

83 Харпер и др. (2008) Новое расстояние VLA-Hoppocaros до Бетельгейзе и его последствия

10 Харпер и др. (2017) Обновленное астрометрическое решение 2017 года для Бетельгейзе

Когда радиоастрометрия используется для измерения положения Бетельгейзе в попытке определить ее параллакс, я предполагаю (см. ниже), что это тепловое излучение черного тела от «радиофотосферы» звезды, а не мазерное излучение от облака далеко за пределами сама звезда.

( В этом ответе на вопрос, как далеко отдельные звезды были замечены радиотелескопами? Например, обсуждается мазерное излучение звезд)

Харпер и др. (2017) содержит:

Для целей данной работы из анализа были исключены каналы, содержащие линейчатое излучение, и был использован единый набор данных континуума с центром на частоте ≃338 ГГц и шириной полосы ∼5,9 ГГц.

и Харпер и др. (2008) упоминает:

Мы использовали самое высокое пространственное разрешение, доступное для VLA, т. е. A-конфигурацию с антенной Pie Town VLBA, и это позволяет нам получить позиционные погрешности, сравнимые с Hipparcos. Хорошее УФ-покрытие было получено для шести частотных диапазонов (Q, K, U, X, C, L) 7 на пяти эпохах. Для каждого диапазона мы использовали два континуальных канала 50 МГц, записывающих полные стоксовы поляризации.

7 Эти полосы имеют номинальные длины волн: Q = 0,7 см, K = 1,3 см, U = 2,0 см, X = 3,6 см, C = 6 см и L = 20 см.

Вопросы:

  1. Будут ли они тогда из «радиофотосферы» звезды?
  2. Существует ли такая вещь, как «радиофотосфера», которая существенно отличается от оптической фотосферы звезды?

Ответы (1)

Звезды, безусловно, имеют радиоизлучение своих фотосфер, поскольку абсолютно черные тела излучают на всех длинах волн. Но обычно это не то, что обнаруживается, потому что оно очень слабое. Делая некоторые простые числа, излучение звезды, подобной Солнцу, достигает максимума на длине волны около 500 нм (= 5 × 10 7 m), а длинноволновая часть функции Планка в приближении Рэлея-Джинса имеет вид λ 4 , поэтому на длине волны 5 см (= 5 × 10 2 м) выброс будет 10 20 раз слабее. В некоторых случаях это можно обнаружить с близкими или очень яркими звездами (например, с ALMA, который очень чувствителен при работе на несколько более коротких длинах волн), но чаще обнаруживаемое радиоизлучение связано с другими процессами, такими как синхротронное излучение.

Находится ли радиофотосфера на существенно другом радиусе, зависит от непрозрачности на этой длине волны, но Рейд и Ментен (1996) Радиофотосферы красных звезд-гигантов предполагают, что у некоторых гигантов она может быть намного больше , чем оптическая фотосфера.

Из аннотации:

[...] Эти наблюдения предполагают, что переменные с длинным периодом имеют «радиофотосферу» примерно на двух звездных радиусах, где звездный радиус определяется областями без линий в оптических длинах волн. Радиофотосфера находится как раз внутри оболочки мазера SiO, и ограниченная изменчивость радиоизлучения предполагает, что звездные удары в основном затухают в этой области. Плотность и температура радиофотосферы оцениваются в >~ 10 12 см -3 и 1400 К соответственно. Для этих физических условий свободные электроны, полученные преимущественно в результате ионизации атомов калия и натрия, обеспечивают непрозрачность за счет взаимодействия с нейтральными атомами Н и молекулами Н 2 .


спасибо за краткий, но удивительно подробный ответ!
Я нашел это интересное radio2space.com/the-radio-sun
Круто - есть отличные цифры. В том же духе несколько лет назад ALMA была модернизирована, чтобы иметь возможность наблюдать за Солнцем (другой набор проблем, чем наблюдение за слабыми источниками). Технический документ здесь , пресс-релиз здесь .
Ух ты, круто! но это и новый URL-адрес релиза, можете ли вы добавить ссылку на техническую документацию?
и, основываясь на ссылке radio2space, я только что спросил, как «выглядит» Солнце на частотах ниже 100 МГц?
Солнце не черное тело и уж точно не на радиоволнах.