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太阳射电尖峰是持续时间短的窄带射电暴

易昌咏
摘要 太阳射电尖峰是持续时间短的窄带射电暴,是太阳耀斑中非热电子加速的标志。它们在从几十 MHz ( Melnik et al 2014 ) 到 GHz 范

太阳射电尖峰是持续时间短的窄带射电暴,是太阳耀斑中非热电子加速的标志。它们在从几十 MHz ( Melnik et al. 2014 ) 到 GHz 范围 ( Benz et al. 1992 )的广泛频率范围内被观察到) 并且在任何太阳射电暴中都有一些最短的持续时间和较窄的带宽。尖峰的起源尚不完全清楚。它们的短持续时间代表了能量释放时​​间的上限,再加上它们的窄频带宽,尖峰指示发生在毫秒时间尺度上的过程,为研究日冕中最快的过程提供了途径。与尖峰相关的高亮度温度表明相关机制;即等离子体发射或电子回旋脉泽 (ECM) 发射。

在最近的论文中,克拉克森等人。(2021)首次报告了与日冕物质抛射 (CME) 相关的单个无线电尖峰的空间、频率和时间分辨观测。

使用LOFAR的时间和频率分辨率,我们能够解析 30 到 70 MHz 之间的单个无线电尖峰(图 1)并分析它们的各种特性,包括持续时间、频率宽度、频率漂移、面积和数十毫秒内的视在运动秤。燃烧事件与一系列 III 型爆发以及 CME 和 II 型爆发有关,被认为源自喷发(Chrysaphi 等人,2020 年))。在 CME 之前和之后都观察到了尖峰,大部分观察到的尖峰发生在 CME 尾流内。对同一时期发生的 IIIb 型爆发的单个条纹进行了相同的分析。尖峰和条纹都显示出相似的特征——随着频率的增加,持续时间减少、带宽增加和面积减少。我们发现尖峰漂移率推断出大约 10-50 km s -1 的激振器速度。

有趣的观察结果之一是尖峰(和条纹)质心运动不是径向的,而是平行于太阳边缘(图 2a)。分析图像平面中尖峰区域和垂直运动的时间变化(图 2b,c),我们发现区域范围和运动的变化在衰减阶段最为明显。尖峰显示了 0.76 到 1.8c 之间的超光速和 FWHM 源尺寸的超光速膨胀。这不是激励器的物理速度,可以在无线电波由于各向异性密度湍流而散射的背景下进行解释。在Kontar 等人中。(2019),表明需要各向异性密度湍流来同时解释观察到的 III 型衰减时间和源大小。在具有各向异性密度波动的介质中,无线电波散射会导致观测到的发射优先沿引导磁场的方向发生偏移。此外,散射模拟预测,由于散射效应,明显的超光速运动是可能的,并表明在更大的日心角下,观察到的发射会受到更大的感应位移和视速度。