Série temporelle en vitesse

Comme nous l'avons exposé dans la section précédente, la majorité des observations d'oscillations (e.g., bas84) a été réalisée en étudiant la variation temporelle de la vitesse suivant la ligne de visée. Pour ce faire, nous devons dériver le décalage Doppler de la série temporelle en intensité. La vitesse $v$ suit la loi classique :

$$\frac{v}{c} = \frac{\Delta \lambda}{\lambda_{0}}$$ (V.B.1)

où $c$ est la vitesse de la lumière, $\lambda_{0}$ la longueur d'onde de référence, $\Delta \lambda = \lambda - \lambda_{0}$ est le déplacement Doppler à un instant donné et à une position donnée. Pour éliminer les effets intrumentaux, la longueur d'onde de référence $\lambda_{0}$ n'est pas égale à la longueur d'onde de la raie utilisée (soit 584.33 Å pour l'hélium neutre) mais $\lambda_{0}$ est la longueur d'onde du maximum de la distribution en intensité moyennée sur le temps et sur la position le long de la fente. On fait donc l'hypothèse que statistiquement, sur une grande échelle de temps ($\sim$ 7 h 30 min) et sur une distance assez grande (120$''$ le long de la fente), le déplacement Doppler est nul, en notant que les structures telles que le filament représent moins de 5% de la série temporelle. La distribution des vitesses ainsi déterminées (Fig. V.5) met en évidence des vitesses positives (en blanc) correspondant à des mouvements de matière descendants dans l'atmosphère solaire et des vitesses négatives (en noir) pour les mouvements ascendants. On notera que la vitesse moyenne de la série temporelle est nulle.

Figure V.5: Série temporelle en vitesse : la durée (en abscisse) est de $\sim$ 7 h 30 min, la hauteur de la fente (en ordonnée) est de $\sim$ 120$''$. Par convention, les vitesses positives en blanc (resp. négatives en noir) représentent des mouvements de matière descendants (resp. ascendants) dans l'atmosphère solaire.

Afin d'identifier précisement la position du filament (déjà estimée entre -565$''$ et -545$''$), nous considérons la variation spatiale de la vitesse moyennée dans le temps (Fig. V.6). Nous situons le filament entre -559$''$ et -555$''$ (soit entre le 11ème et le 14ème pixel) comme l'indique la figure V.6 (entre les deux traits pleins). Le filament est donc globalement en mouvement ascendant dans l'atmosphère avec une vitesse Doppler moyenne suivant la ligne de visée de $-3 km.s^{-1}$. Par soucis de comparaison, nous avons aussi défini une région calme avec une faible vitesse moyenne (Fig. V.6 entre les deux traits pointillés).

Figure V.6: Moyenne temporelle de la série en vitesse : la position du filament (resp. de la région calme) est définie entre les deux traits pleins (resp. les deux traits en pointillés).