A profundidade óptica em 45 e 90 GHz no observatório do El Leoncito

Abstract

A profundidade óptica é um parâmetro importante de ajuste na obtenção correta do fluxo de energia que caracteriza uma explosão solar. Portanto, conhecer seu valor e as variáveis que influenciam em sua modificação através do ano, em determinada localidade é fundamental. Assim, foi feito uma análise estatística dos valores da opacidade nos anos de 2012 e 2013 para as frequências de operação dos radiotelescópios POEMAS. Sendo que os valores da opacidade foram obtidos através do método “tipping” para 45 GHZ e 90 GHz. Como resultado foi obtido do valor médio da profundidade óptica para o ano de 2012 para as frequências de 45 GHz e 90 GHZ (0,069 ± 0,005 Np e 0,057 ± 0,014 Np respectivamente) e para 2013 os valores de 0,068 ± 0,005 Np para 45 GHz e 0,057 ± 0,017 para 90 GHz. Também se fez um estudo para essas mesmas frequências, dos valores de opacidade para diversas estações do ano, para os anos de 2012 e 2013, observando-se um padrão diferenciado de opacidade para a estação úmida (verão/início do outono), do resto do ano (estação seca) para ambas frequências de estudo. Das análises foi notado que as medidas de opacidade de 90 GHz eram mais instáveis que as de 45 GHz, e que, os valores da opacidade não eram crescentes com a frequência, contrariando o esperado na literatura. Obtivemos também, para os dois anos, uma relação das frequências entre si no período seco, e se observou que as opacidades eram intercambiáveis, o que resulta importante para a frequência de 90 GHz que produz menos dados pelo método “tipping” e é mais ruidosa. Portanto, obtivemos para o ano de 2012 a relação 90= (3,499±0,063).45-(0,181±4,5x10-3) e para 2013 obtivemos 90= (3,173±0,0070).45+(0,158±4,5x10-3), por fim. Para o biênio 2012/2013 o resultado obtido foi de 90 =(3,384±0,041).45-(0,173±2,9x10-3).Também foram realizados estudos estatísticos para o PWV nos períodos analisados (2012/2013) e os valores do PWV (obtidos através da rede AERONET situada em EL Leoncito) relacionados com a opacidade gerando expressões para as duas frequências do POEMAS: 90=(8,3x10-3±2,3x10-5).PWV+(3,3x10-2±2,7x10-4) e 45=(2,2x10-3±2,3x10- 5).PWV+(6,2x10-2±8,5x10-5). Por fim, foram realizadas algumas simulações com o software ATM - Atmospheric Transmission at Microwaves que mostraram concordância entre os valores do modelo e a opacidade obtida experimentalmente.

The optical depth is an important parameter of adjustment in obtaining the correct energy flow that characterizes a solar explosion. Therefore, knowing its value and the variables that influence its modification through the year, in each locality is fundamental. Thus, A statistical analysis of the opacity values was made in the years 2012 and 2013 for the operating frequencies of the radio telescopes poems. The opacity values were obtained through the "tipping" method for 45 GHz and 90 GHz. As a result it was obtained from the average value of the optical depth for the year 2012 for the frequencies of 45 GHz and 90 GHz (0.069 ± 0.005 np and 0.057 ± 0.014 NP respectively) and for 2013 the values of 0.068 ± 0.005 NP for 45 GHz and 0.057 ± 0.017 for 90 GHz. Also if f EZ A study for these same frequencies, of the opacity values for several seasons of the year, for the years 2012 and 2013, observing a differentiated pattern of opacity for the wet season (Summer/early autumn), the rest of the year (dry season) for both Study frequencies. From the analyses it was noted that the opacity measurements of 90 GHz were more unstable than those of 45 GHz, and that the opacity values were not increasing with the frequency, contradicting what was expected in the literature. For the two years, we also obtained a relationship between the frequencies of each other in the dry season, and it was observed that the opacities were interchangeable, which is important for the frequency of 90 GHz that produces less data by the "tipping" method and is noisiest. Therefore, the ratio 90= (3,499±0.063).45-(0,181±4,5x10-3) and for 2013 we obtained 90= (3,173± 0.0,070).45+(0.158±4, 5x10-3), at last. For the biennium 2012/2013 the obtained result was 90 = (3,384 ± 0,041).45-(0,173 ± 2, 9x10-3). Statistical studies were also performed for PWV in the analyzed periods (2012/2013) and PWV values (obtained through The AERONET network located in EL Leoncito) related to the opacity generating expressions for the two frequencies of POEMAS: 90 =(8,3x10- 3±2,3x10-5).PWV + (3,3x10-2±2,7x10-4) and 45= (2, 2x10-3±2,3x10-5).PWV+(6, 2x10- 2±8,5x10-5). Finally, some simulations were performed with the ATM - Atmospheric Transmission at microwaves software that showed concordance between the model values and the opacity obtained Experimentally.