Spektroskopie und Polarimetrie kleinskaliger magnetischer Strukturen der Sonnenoberfläche mit Methoden der Bildrekonstruktion
Spectroscopy and polarimetry of small-scale magnetic structures on the solar surface with image restoration techniques
von Markus Koschinsky
Datum der mündl. Prüfung:2001-05-03
Erschienen:2001-07-18
Betreuer:Prof. Dr. Franz Kneer
Gutachter:Prof. Dr. Dirk Ronneberger
Dateien
Name:koschinsky.pdf
Size:5.58Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
Zusammenfassung
Englisch
Speckle observations of small-scale magnetic structures on the Sun are presented. They were obtained with the Göttingen Fabry-Perot interferometer (FPI) in the Vacuum Tower Telescope at the Observatorio del Teide, Tenerife, from quiet and active regions close to disc center. A Stokes-V-polarimeter was added to the FPI to measure V-profiles in the FeI line at 630.25 nanometer. The setup allows image reconstruction with speckle methods, phase diversity and other methods. The achieved spatial resolution in the magnetograms is 0.4 - 0.5 arcseconds. The observational technique and the data reduction are described in detail. The results from small-scale magnetic flux elements in a very quiet region, in an active region, and in a sunspot with its surroundings are discussed.In the quiet Sun, granular dynamics dominate the time evolution of the magnetic elements. Flux occurs in both bright intergranular points and in dark intergranular spaces. Likewise, with the present spatial resolution, no preference of magnetic flux in abnormal granulation in an active region can be found. Flux occurs in both bright (abnormal) small-scale granules and in the darker spaces in between them. The small sunspot studied has very little magnetic flux in its ambient quiet regions, especially no strong, conspicuous concentrations of returned flux, i.e. of flux with the opposite polarity.
Keywords: spectroscopy; interferometry; polarimetry; speckle; phase diversity; seeing; Sun; granulation; magnetic fields; plage; pore; sunspot; Fabry-Perot-interferometer; image processing; image reconstruction; image restoration
Weitere Sprachen
In der Arbeit werden Speckle-interferometrische Beobachtungen von kleinskaligen magnetischen Strukturen der Sonnenoberfläche präsentiert. Sie wurden mit dem Göttinger Fabry-Perot-Interferometer (FPI) am Vakuum-Turm-Teleskop (VTT) am Observatorio del Teide (Teneriffa) erhalten. Beobachtet wurden ruhige und aktive Regionen der Sonnenoberfläche in der Nähe der Scheibenmitte. Mit einem Stokes-V-Polarimeter wurden zweidimensionale Spektren der FeI-Linie bei 630,25 Nanometer aufgenommen. Der optische Aufbau erlaubt Bildrekonstruktion mit Hilfe der Speckle-Interferometrie, Phase Diversity und anderen Verfahren. Die räumliche Auflösung in den Magnetogrammen erreicht 0,4 bis 0,5 Bogensekunden. Die Beobachtungstechnik und die Datenreduktion werden ausführlich beschrieben. Die Beobachtungsbefunde über magnetische Strukturen in einem ruhigen Gebiet der Sonnenoberfläche, in einer Plage-Region mit anomaler Granulation und Poren und in einem kleinen Sonnenfleck werden diskutiert.In der ruhigen, nicht aktiven Sonnenphotosphäre wird die Entwicklung kleiner magnetischer Strukturen hauptsächlich durch die Dynamik der Granulation beeinflusst. Strukturen entgegengesetzter Polarität im Abstand von nur 300 Kilometern konnten nachgewiesen werden. Magnetischer Fluss wird sowohl in hellen, intergranularen Punkten (Filigree) gemessen, als auch in dunklen, intergranularen Linien. In den aktiven Gebieten wurden ähnliche Eigenschaften der magnetischen Strukturen gefunden, allerdings bei höheren magnetischen Flüssen. Der untersuchte kleine Sonnenfleck zeigt in seiner Umgebung keinen nachweisbaren magnetischen Fluss mit entgegengesetzter Polarität, der in der Granulation abtaucht.
Schlagwörter: Spektroskopie; Interferometrie; Polarimetrie; Speckle; Phase Diversity; seeing; Sun; granulation; magnetic fields; plage; pore; sunspot; Fabry-Perot-interferometer; image processing; image reconstruction; image restoration