HAFAN YMCHWIL ALLGYMORTH BLOG CYSWLLT ENGLISH

LIAM EDWARDS

Ymchwilydd Ôl-raddedig Ffiseg yr Haul


Ymchwil


Ôl-raddedig

Goruchwyliwr PhD Cynradd: Yr Athro Huw Morgan

Goruchwyliwr PhD Eilradd: Dr. Matt Gunn

Natur Cylchdro'r Corona

Nid yw natur cylchdro atmosffer allanol yr Haul - y corona - wedi'i ddeall yn dda iawn. Mae rhai astudiaethau'n nodi bod y corona yn cylchdroi fel corff anhyblyg, tra bod eraill yn pwyntio tuag at gylchdro sy'n amrywio fel ffwythiant o ledred ac uchder uwchben wyneb yr Haul (yr ffotosffer). Mae hyn yn rannol oherwydd, yn wahanol i'r ffotosffer sydd â llawer o nodweddion amlwg sy'n amrywio'n ddeinamig dros amser, nad oes gan y corona nodweddion sy'n ddigon amlwg i berfformio dull tracio cywir i gyfrifo cyfradd ei gylchdro.

Un dull i ddarganfod cyfradd cylchdroi yr corona yw trwy tracio nodweddion coronaidd gan ddefnyddio delweddau disg-llawn o'r Haul a gymerwyd gan loerennau fel yr Solar Dynamics Observatory (SDO), Yokhok, a Hinode. Mae fy ymchwil i yn canolbwyntio ar ddefnyddio mapiau dwysedd 3D a gafwyd trwy tomograffi y corona a gynhyrchwyd gan Dr. Huw Morgan - Morgan (2019). Mae'r mapiau hyn yn amrywio o 4 - 8 radiws solar uwchben yr Haul ac yn rhychwantu tua 12 mlynedd rhwng 2007 a 2019. Maent yn darparu ffenestr unigryw o'r strwythur coronaidd a'i esblygiad dros gyfnodau hir. Nod fy ymchwil ydi tracio nodweddion o ddwysedd uchel (ffrydiau) yn y mapiau dwysedd hyn a phennu eu cyfradd cylchdroi. Bydd canfyddiadau yn cael effaith ar ddarogan gwynt yr Haul o'r Ddaear (oherwydd mae'r gyfradd cylchdroi yn baramedr sylfaenol ar gyfer darogan) a deall y cysylltiad magnetig rhwng y ffotosffer a'r corona estynedig. Ceir mwy o fanylion am y gwaith hwn yn fy mhapur Edwards et al. (2022).

Coronal Rotation
Esiampl o un o'r mapiau dwysedd a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth i bennu cyfradd cylchdroi y corona trwy dilyn drifft ffrydiau dwysedd uchel dros amser

Delweddaeth Polareiddio Golau Weladwy o Eclips Llwyr yr Haul yn 2020

Mae eclipsau llwyr yr haul yn darparu ffenestr unigryw - er ond am amser byr - i'r corona isaf. Fel arfer, mae ymchwilwyr yn defnyddio coronagraffau, fel yr "Large Angle Spectrometric Coronagraph" (LASCO), i arsylwi ar y corona. Offeryn arsylwi yw coronagraff gyda disg ocwltiol sydd yn blocio disg llachar yr Haul, gan ganiatáu i'r corona llewyg ddisgleirio y tu ôl iddo. Fodd bynnag, mae'r broblem gyda coronagraffau i'w weld yn natur sylfaenol tonnau electromagnetig a sut y maent yn gwasgaru oddi wrth ochrau y ddisg ocwltiol ac felly mae'r offeryn yn eu canfod fel golau gwastraffol. O ganlyniad, mae'n anodd arsylwi rhan isaf iawn y corona fel hyn. Dyma lle mae cyd-ddigwyddiad cosmig perffaith eclips llwyr yr Haul yn ddefnyddiol iawn. Gan fod y Lleuad 400 gwaith yn llai na'r Haul, a'r Haul yn digwydd bod 400 gwaith ymhellach i ffwrdd o'r Ddaear na'r Lleuad, mae disgiau'r Haul a'r Lleuad felly'n ymddangos yr un maint yn yr awyr i arsylwr ar y Ddaear - disg ocwltiol perffaith!

Un o'r paramedrau ffisegol pwysig i'w pennu wrth astudio'r corona solar yw dwysedd yr electronau. Gellir pennu hyn trwy gymryd delweddau polareiddio golau weladwy o'r corona yn ystod eclips llwyr yr Haul. Yna gellir defnyddio technegau prosesu delweddau amrywiol i ddod â chymaint o wybodaeth â phosibl allan yn y delweddau, ac yna gellir defnyddio techneg gwrthdroad, a ddatblygwyd yn wreiddiol yn y 1950au, i bennu dwysedd yr electronau o ddisgleirdeb y delweddau polariaidd hyn. Dwi'n rhan o'r tîm a anfonodd offeryn - y Coronal Imaging Polariser (CIP) - at yr eclips llwyr a ddigwyddodd ar Ragfyr 14eg 2020 yn Ne America. Enwyd yr offeryn yn CIP oherwydd, yn Gymraeg, i gymryd "cip" ar rywbeth yw edrych yn gyflym - perthnasol iawn gan fod y cyfanrwydd yn ystod eclips solar llwyr fel arfer yn para ychydig funudau'n unig!

MGN rough
Delwedd fras wedi'i halinio a'i phrosesu o eclips llwyr yr haul ar Ragfyr 14eg 2020 a arsylwyd gan dîm o Brifysgol Aberystwyth gan ddefnyddio CIP

Israddedig

Prosiect y Bedwaredd Flwyddyn (MPhys)

Sbectrosgopeg Trawsyriad Ecsoblanedau

Goruchwyliwr y Prosiect: Dr. Maire Gorman

Nodau'r prosiect hwn oedd i ymchwilio'r effaith a gafodd paramedrau ffisegol amrywiol, fel màs, radiws, a chyfansoddiad planedol ar sbectrwm trawsyriad ecsoblaned. Defnyddwyd tri meddalwedd agored wahanol i gynnal yr ymchwiliad hwn. Yn gyntaf, defnyddwyd "Exo-Transmit" i gynhyrchu sbectra trawsyriad efelychiedig ar gyfer ecsoblanedau damcaniaethol. Yr ail feddalwedd a ddefnyddwyd oedd "PLATON" sy'n gyflymach a fwy cywir na "Exo-Transmit". Defnyddwyd "PLATON" hefyd i gynhyrchu sbectra trawsyriad efelychiedig ar gyfer ecsoblanedau penodol. Y feddalwedd olaf a ddefnyddwyd oedd "PandExo" a ddefnyddwyd i efelychu data arsylwadol ar gyfer y telesgop ofod dyfodol James Webb ac i gyfateb yr allbwn efelychiedig â sbectrwm trawsyriad a gynhyrchwyd gan ddefnyddio "PLATON".

PandExo
Sbectrwm trawsyriad ar gyfer yr ecsoblaned HD 189733 b gan ddefnyddio PLATON a PandExo i efelychu'r sbectrwm trawsyriad ac efelychiad o ddata arsylwadol y telesgop ofod James Webb, yn y drefn honno.

Prosiect y Drydedd Flwyddyn

Astudiaeth aml-donfedd o'r Haul

Goruchwyliwr y Prosiect: Yr Athro Huw Morgan

Roedd nod y prosiect hwn yn ddeublyg: yn gyntaf, cyrraedd lefel ddigonol o hyfedredd yn y meddalwedd SolarSoftware (SSW) er mwyn gallu cyflwyno data SDO/AIA (a gymerwyd mewn gwahanol donfeddi uwchfioled) mewn ffyrdd wahanol, a chael amcangyfrifon tymheredd gan ddefnyddio dadansoddiad mesuriad allyru gwahaniaethol (MAG). Defnyddiodd y prosiect hwn SolarSoftware (SSW) yn y feddalwedd IDL i blotio'r delweddau uwchfioled hyn o'r Haul mewn nifer o donfeddi a chyflawni amcangyfrif cywir ar gyfer tymheredd rhanbarth actif trwy ddefnyddio dadansoddiad MAG. Defnyddwyd "ImageJ" (FIJI) hefyd mewn swyddogaeth fach.

DEM
MAG allyriad cyfartalog rhanbarth actif AR 11158 gan ddefnyddio data arsylwadol SDO/AIA yn yr uwchfioled eithafol.