Fechar

@PhDThesis{Madsen:2009:InRáFe,
               author = "Madsen, Felipe Ramos Hald",
                title = "Investiga{\c{c}}{\~o}es r{\'a}dio-interferom{\'e}trica de 
                         fen{\^o}menos solares e m{\'e}todo de calibra{\c{c}}{\~a}o 
                         usando sat{\'e}lites de GPS",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2009",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2009-02-26",
             keywords = "interferometria, explos{\~o}es solares, buracos coronais, 
                         calibra{\c{c}}{\~a}o, r{\'a}dio-astronomia, interferometry, 
                         solar flares, coronal holes, calibration, radio astronomy.",
             abstract = "As explos{\~o}es solares e os buracos coronais s{\~a}o 
                         fen{\^o}menos solares que est{\~a}o diretamente associados 
                         {\`a} din{\^a}mica do campo magn{\'e}tico solar e que t{\^e}m 
                         grande import{\^a}ncia para o Clima Espacial. 
                         Observa{\c{c}}{\~o}es r{\'a}dio-interferom{\'e}tricas nas 
                         bandas m{\'e}trica e decim{\'e}trica s{\~a}o contrapartidas 
                         importantes em investiga{\c{c}}{\~o}es multi-espectrais destes 
                         fen{\^o}menos pois {\'e} somente atrav{\'e}s do uso de 
                         interfer{\^o}metros que podem ser atingidas, nestas faixas de 
                         frequ{\^e}ncias, resolu{\c{c}}{\~o}es angulares 
                         compar{\'a}veis {\`a}s dos observat{\'o}rios espaciais solares 
                         de ultra-violeta e raios-X em opera{\c{c}}{\~a}o atualmente - da 
                         ordem de segundos de arco. Neste contexto, o ``Giant Metrewave 
                         Radio Telescope'' (GMRT) foi utilizado para a 
                         realiza{\c{c}}{\~a}o das observa{\c{c}}{\~o}es de 
                         explos{\~o}es solares e buracos coronais apresentadas neste 
                         trabalho, respectivamente na banda de frequ{\^e}ncia dupla de 
                         244/611 MHz, com resolu{\c{c}}{\~a}o angular de \$ \sim\$ 
                         60/20 e na banda de 157 MHz, com resolu{\c{c}}{\~a}o angular de 
                         \$ \sim\$ 60. Nos mapas solares do GMRT, foram obtidas faixas 
                         din{\^a}micas que variam entre 20:1 e 170:1, no caso de 
                         imageamento instant{\^a}neo (``snapshot'') ou por 
                         s{\'{\i}}ntese de rota{\c{c}}{\~a}o, respectivamente. 
                         Atrav{\'e}s de investiga{\c{c}}{\~o}es multi-espectrais de um 
                         buraco coronal observado com o GMRT em 04/06/2005, utilizando 
                         imagens de r{\'a}dio em ondas m{\'e}tricas, ultravioleta extremo 
                         e raios-X moles, foi poss{\'{\i}}vel obter as suas 
                         caracter{\'{\i}}sticas morfol{\'o}gicas e determinar sua 
                         temperatura e densidade eletr{\^o}nica, respectivamente \$ 7,7 
                         \times 105\$ K e \$ 6,79 \times 107\$ cm\$ ^{-3}\$ . Por 
                         outro lado, atrav{\'e}s de investiga{\c{c}}{\~o}es 
                         multi-espectrais de uma explos{\~a}o solar observada com o GMRT 
                         em 26/11/2005, utilizando imagens e curvas de luz em r{\'a}dio, 
                         ultravioleta e raios-X moles, foi poss{\'{\i}}vel estimar que a 
                         altura da regi{\~a}o onde a energia da explos{\~a}o foi liberada 
                         {\'e} \$ \sim\$ 100 Mm acima da Fotosfera. Al{\'e}m disso, 
                         atrav{\'e}s da an{\'a}lise de periodicidades nas curvas de luz 
                         em r{\'a}dio utilizando transformada Morlet Wavelet, foi 
                         detectada a ocorr{\^e}ncia de oscila{\c{c}}{\~o}es 
                         ac{\'u}sticas com per{\'{\i}}odos de 187, 215 e 283 segundos, 
                         indicando a presen{\c{c}}a de estruturas associadas a estas 
                         oscila{\c{c}}{\~o}es com extens{\~o}es no intervalo 30 -- 50 
                         Mm. As observa{\c{c}}{\~o}es solares interferom{\'e}tricas, 
                         contudo, normalmente n{\~a}o s{\~a}o completamente calibradas 
                         devido {\`a} falta de fontes calibradoras com fluxos da mesma 
                         ordem ou maiores que o do Sol, e a principal 
                         implica{\c{c}}{\~a}o disso {\'e} uma limita{\c{c}}{\~a}o na 
                         qualidade das imagens solares interferom{\'e}tricas. Enquanto 
                         isso, os sat{\'e}lites do Sistema de Posicionamento Global (GPS) 
                         podem ser considerados fontes puntuais para a maior parte dos 
                         interfer{\^o}metros solares em opera{\c{c}}{\~a}o atualmente, 
                         com {\'o}rbitas bem conhecidas e fluxo na superf{\'{\i}}cie 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 t{\'e}cnicas utilizadas 
                         atualmente, um novo m{\'e}todo para calibra{\c{c}}{\~a}o de 
                         observa{\c{c}}{\~o}es interferom{\'e}tricas solares {\'e} 
                         proposto neste trabalho, utilizando os sat{\'e}lites de GPS como 
                         fontes calibradoras. Este m{\'e}todo foi aplicado a 
                         observa{\c{c}}{\~o}es solares realizadas com o prot{\'o}tipo do 
                         ``Brazilian Decimetric Array'' (PBDA) e os resultados obtidos 
                         indicam que os sinais de sat{\'e}lites de GPS s{\~a}o adequados 
                         para a calibra{\c{c}}{\~a}o de fontes de emiss{\~a}o muito 
                         intensas, podendo ser aplicados a observa{\c{c}}{\~o}es solares 
                         interferom{\'e}tricas. ABSTRACT: Solar flares and coronal holes 
                         are solar phenomena that are directly associated with the dynamics 
                         of the solar magnetic field and of great importance for Space 
                         Weather. Radio interferometric observations in metric and 
                         decimetric wavelengths are important counterparts to 
                         multi-wavelength investigations of such phenomena as it is only 
                         through interferometry that it is possible to achieve angular 
                         resolutions of the order of seconds of arc, comparable to that of 
                         the present solar observatories in space. In this sense, the 
                         observations of solar flares and coronal holes presented in this 
                         work were carried out with the Giant Metrewave Radio Telescope 
                         (GMRT), respectively in the double frequency band at 244/611 MHz, 
                         with angular resolution of \$ \sim\$ 60/20 and at 157 MHz, with 
                         angular resolution of \$ \sim\$ 60. The dynamic ranges achieved 
                         in the GMRT solar maps range between 20:1 and 170:1, respectively 
                         for snapshots and apperture synthesis. Multi-wavelength 
                         investigations of a coronal hole observed with GMRT on 06/04/2005 
                         were carried out using solar images at meter wavelengths, extreme 
                         ultraviolet and soft x-rays, leading to the morphology of the 
                         coronal hole and the determination of its temperature and electron 
                         density, respectively \$ 7.7 \times 10^{5}\$ K e \$ 6.79 
                         \times 10^{7}\$ cm\$ ^{-3}\$ . On the other hand, 
                         multi-wavelength investigations of a solar flare observed with 
                         GMRT on 11/26/2005 were carried out using solar images and light 
                         curves in metric and decimetric wavelengths, extreme ultraviolet 
                         and soft x-rays, leading to an estimate that the site of energy 
                         release in this flare was located \$ \sim\$ 100 Mm above the 
                         solar photosphere. The radio light curves were also searched for 
                         oscilation periods through it Morlet Wavelet transform, leading to 
                         the detection of acoustic oscilattions with periods of 187, 215 
                         and 283 seconds, indicating the presence of oscilation sources 
                         extending in the range 30 -- 50 Mm. However, Solar interferometric 
                         data are usually not uniquely and completely calibrated due to the 
                         lack of calibrator sources with fluxes of the same order or higher 
                         than that of the Sun, hence limiting the quality of the 
                         interferometric solar maps. On the other hand, the satellites of 
                         the Global Positioning System (GPS) can be regarded as point 
                         sources for most of the solar-observing arrays, with well known 
                         orbits and power transmitted, so that the resulting flux on 
                         Earth's surface is higher than that of the Quiet Sun at 1575 MHz. 
                         Aiming to obtain solar maps better than those obtained with 
                         present techniques, a new method is proposed in this work, making 
                         use of GPS satellites as calibrator sources. This calibration 
                         technique was applied to solar observations using the prototype of 
                         the Brazilian Decimetric Array (PBDA). The results indicate that 
                         the GPS signals are adequate for calibration of very strong 
                         sources and can be applied to interferometric solar 
                         observations.",
            committee = "Sawant, Hanumant Shankar (presidente/orientador) and Cecatto, 
                         Jos{\'e} Roberto (orientador) and Costa, Joaquim Eduardo Rezende 
                         and Fernandes, Francisco Carlos Rocha and Faria, Claudio and 
                         L{\'e}pine, Jacques Raymond Daniel",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Radio interferometric investigations of solar phenomena and 
                         calibration method using GPS satellites",
             language = "pt",
                pages = "219",
                  ibi = "8JMKD3MGP8W/34NP558",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP8W/34NP558",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "09 maio 2024"
}


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