Investigações rádio-interferométrica de fenômenos solares e método de calibração usando satélites de GPS

• Autor(a) principal: Felipe Ramos Hald Madsen
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/02.12.00.19

As explosões solares e os buracos coronais são fenômenos solares que estão diretamente associados à dinâmica do campo magnético solar e que têm grande importância para o Clima Espacial. Observações rádio-interferométricas nas bandas métrica e decimétrica são contrapartidas importantes em investigações multi-espectrais destes fenômenos pois é somente através do uso de interferômetros que podem ser atingidas, nestas faixas de frequências, resoluções angulares comparáveis às dos observatórios espaciais solares de ultra-violeta e raios-X em operação atualmente - da ordem de segundos de arco. Neste contexto, o ``Giant Metrewave Radio Telescope'' (GMRT) foi utilizado para a realização das observações de explosões solares e buracos coronais apresentadas neste trabalho, respectivamente na banda de frequência dupla de 244/611 MHz, com resolução angular de $ \sim$ 60/20 e na banda de 157 MHz, com resolução angular de $ \sim$ 60. Nos mapas solares do GMRT, foram obtidas faixas dinâmicas que variam entre 20:1 e 170:1, no caso de imageamento instantâneo (``snapshot'') ou por síntese de rotação, respectivamente. Através de investigações multi-espectrais de um buraco coronal observado com o GMRT em 04/06/2005, utilizando imagens de rádio em ondas métricas, ultravioleta extremo e raios-X moles, foi possível obter as suas características morfológicas e determinar sua temperatura e densidade eletrônica, respectivamente $ 7,7 \times 105$ K e $ 6,79 \times 107$ cm$ ^{-3}$ . Por outro lado, através de investigações multi-espectrais de uma explosão solar observada com o GMRT em 26/11/2005, utilizando imagens e curvas de luz em rádio, ultravioleta e raios-X moles, foi possível estimar que a altura da região onde a energia da explosão foi liberada é $ \sim$ 100 Mm acima da Fotosfera. Além disso, através da análise de periodicidades nas curvas de luz em rádio utilizando transformada Morlet Wavelet, foi detectada a ocorrência de oscilações acústicas com períodos de 187, 215 e 283 segundos, indicando a presença de estruturas associadas a estas oscilações com extensões no intervalo 30 -- 50 Mm. As observações solares interferométricas, contudo, normalmente não são completamente calibradas devido à falta de fontes calibradoras com fluxos da mesma ordem ou maiores que o do Sol, e a principal implicação disso é uma limitação na qualidade das imagens solares interferométricas. Enquanto isso, os satélites do Sistema de Posicionamento Global (GPS) podem ser considerados fontes puntuais para a maior parte dos interferômetros solares em operação atualmente, com órbitas bem conhecidas e fluxo na superfície da Terra com intensidade maior que a do fluxo solar em 1575 MHz. Buscando obter mapas solares com qualidade ainda maior do que aquela que pode ser obtida com as técnicas utilizadas atualmente, um novo método para calibração de observações interferométricas solares é proposto neste trabalho, utilizando os satélites de GPS como fontes calibradoras. Este método foi aplicado a observações solares realizadas com o protótipo do ``Brazilian Decimetric Array'' (PBDA) e os resultados obtidos indicam que os sinais de satélites de GPS são adequados para a calibração de fontes de emissão muito intensas, podendo ser aplicados a observações solares interferométricas.