Comparative study of electric currents and energetic particle fluxes in a solar flare and Earth magnetospheric substorm
磁场-线重联是一种普遍的等离子体过程,负责将磁场能量转化为等离子体加热和带电粒子加速。太阳耀斑和地球的磁层亚暴是两个研究最多的动力学系统,其中磁重联被认为是全球磁场重构和等离子体粒子群重排的原因。这种重新配置包括形成一个长寿命的电流系统,连接主要的能量释放区和冷的密集的导电等离子体的光球层/电离层。在耀斑和亚暴中,这个电流系统的演化与高能粒子通量的形成和动力学有关。我们的研究集中在耀斑和亚暴之间的这种相似性。使用广泛的数据集可用于耀斑和亚暴的调查,我们比较定性动力学的电流和高能粒子通量的一个耀斑和一个亚暴。我们发现高能粒子爆发(与磁重联引起的能量释放有关)与电流系统的磁场重构/形成之间存在明显的相关性。然后,我们讨论了如何在磁层亚暴的现场测量数据集可以帮助解释收集的数据集的太阳耀斑。
2021-05-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Particle acceleration in solar flares with imaging-spectroscopy in soft X-rays
本文指出软X射线成像光谱学可揭示太阳耀斑粒子加速的精确背景,结合多波段观测与数值模拟,有望成为理解电子加速的里程碑。
2023-06-08 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Detection of an energetic flare from the M5V secondary star in the Polar MQ Dra
MQ Dra是一颗强磁激变变星,它的白矮星通过恒星风以低速率吸积来自其第二颗恒星的物质。TESS在第2周的四个扇区对MQ Dra进行了观测,并显示了一个持续时间短、能量高的耀斑(约10^35 erg),其轮廓特征是来自M5V二级恒星的耀斑。这是极少数从极地观测到的高能耀斑之一。我们没有发现任何证据表明,耀斑引起的光变曲线的变化,并考虑是否日冕物质抛射与耀斑。我们比较了MQ Dra与M矮星中次级恒星的高能耀斑频率,并讨论了旋转周期短于0.2 d的恒星的总体耀斑速率,以及这种快速旋转体如何产生具有低差分旋转速率的磁场。
2021-04-20 astro-ph.SR
Numerical Modeling of Energetic Electron Acceleration, Transport, and Emission in Solar Flares: Connecting Loop-top and Footpoint Hard X-Ray Sources
太阳耀斑期间高能电子的加速和输运是太阳物理学的突出课题之一。最近的X射线和无线电成像和光谱观测提供了非热电子分布的诊断,并建议,在某些耀斑事件中,电子主要在环顶加速,并可能经历捕获和/或散射效应。通过结合聚焦粒子输运方程和磁流体动力学(MHD)模拟太阳耀斑,我们提出了一个宏观粒子模型,自然包括电子加速和输运。模拟结果表明,湍流俯仰角散射等物理过程对电子在环顶的加速和在耀斑环中的输运都有重要影响,并且它们的影响与能量密切相关.在环顶中具有增强的空间依赖性湍流散射可以使高效的电子加速到高能量和将丰富的电子传输到足点两者成为可能。我们进一步生成空间分辨的合成硬X射线(HXR)发射图像和光谱,揭示了环顶和足点HXR源。与观测结果类似,我们发现足点HXR源比环顶HXR源更亮更硬。我们认为,宏观粒子模型提供了新的见解,了解所观察到的环顶和脚点非热发射源之间的连接相结合的粒子模型与动态演变的MHD模拟的太阳耀斑。
2022-11-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Spectroscopic EUV observations of impulsive solar energetic particle event sources
上下文太阳耀斑离子加速的远程观测是相当有限的。对于EUV谱线轮廓中的离子加速特征有理论预测。以前的测试涉及耀斑的观测,没有高能离子的证据。目的。我们的目标是检查源耀斑的脉冲(或3 He丰富)太阳高能粒子事件与EUV线光谱。方法.我们检查了所有(90+)报告的前太阳活动周期23的3 He丰富的耀斑,发现只有四个(经常性)喷流在SOHO CDS的视野。详细分析了具有最佳时空覆盖范围的射流。结果在较冷的色球/过渡区线中观察到两个增强的(非热)线加宽,它们位于闭合磁回路与开放磁场线重新连接的位置附近。这两种增强增宽都出现在谱线红移的位置,周围是蓝移区域。一个增强的谱线增宽与没有高能粒子特征的小耀斑有关,而另一个谱线增宽则发生在主耀斑的粒子加速特征终止之后。结论.所观察到的过度增宽似乎与高能离子的产生和运动没有直接关系。进一步的调查,其中的关键脉冲阶段的耀斑是必要的,理想的高分辨率光谱仪故意指向3 He丰富的太阳高能粒子源。
2018-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Wave Generation by Flare-Accelerated Ions and Implications for 3He Acceleration
该研究通过粒子模拟发现,耀斑加速的高能质子和α粒子产生的斜向波能有效加热并输运$^3$He至加速区,其丰度可接近$^4$He,从而解释脉冲耀斑中$^3$He的增强现象。
2024-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Acceleration of Ions in Solar Flares During Magnetic Reconnection
太阳耀斑离子在磁重联过程中的加速是通过自洽地跟随质子和$α$粒子的运动的粒子模拟来探索的。我们证明了主导离子加热过程中的引导场(垂直于重联平面的磁分量)的结果从拾取行为在进入重联排气。与反平行重联相反,温度增量主要横向于局部磁场,而不是平行于局部磁场。质子和α的比较揭示了拾取行为中的质荷比($M/Q$)阈值,该阈值有利于加热高$M/Q$离子而不是质子,这与脉冲耀斑观测结果一致。
2011-10-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Cold, tenuous solar flare: acceleration without heating
我们报告了一个不寻常的冷,微弱的太阳耀斑,它揭示了自己通过许多和突出的非热表现,而缺乏任何明显的热发射签名的观察。RHESSI硬X射线和来自OVSA和Phoenix-2的0.1-18 GHz无线电数据显示了大量的电子加速(10 keV以上每秒10^35个电子),这是GOES M级耀斑的典型特征,电子能量高达100 keV,但GOES温度不超过6.1 MK。耀斑的成像、时间和光谱特征使我们得出一个坚定的结论,即该耀斑的大部分微波连续谱发射是直接在加速区域产生的。这一发现的耀斑能量释放和粒子加速的影响进行了讨论。
2011-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray Super-Flares From Pre-Main Sequence Stars: Flare Energetics And Frequency
太阳型恒星在其早期对流主序前(PMS)演化阶段表现出最高水平的磁活动。最强的PMS耀斑,超级耀斑和巨型耀斑,其X射线峰值亮度为$\log(L_X)=30.5-34.0$ ~erg~s $^{-1}$,总能量为$\log(E_X)=34-38$ ~erg。在$>24,000$ X射线选择的年轻($t<5$ ~Myr)成员的40个附近的恒星形成区,从我们早期的$Chandra$ MYStIX和SFiNC调查,我们确定和分析了一个明确的样本1,086 X射线超级耀斑和巨型耀斑,有史以来最大的样本研究。大多数比在主序星上探测到的光学/X射线超级耀斑要强大得多。本研究提出了这些X射线耀斑的能量估计和它们的宿主星的性质。这些事件是由所有质量的年轻恒星在从原恒星到无盘恒星的演化阶段产生的,发生率与恒星质量呈正相关。耀斑的性质是不可区分的盘轴承和无盘的恒星表明星盘磁场不涉及。耀斑能量分布$dN/dE_X \propto E_X^{-α}$的斜率$α\simeq2$与来自老恒星和太阳的光学/X射线耀斑的斜率一致。太阳质量恒星的大耀斑($\log(E_X) > 36.2$ ~erg)的发生率为$1.7_{-0.6}^{+1.0}$耀斑/星/年,对PMS X射线总能量的贡献至少为$10-20$的1/2。这些爆炸事件可能对原行星盘的光蒸发、盘气体的电离、盘固体中散裂放射性核素的产生以及年轻行星大气的流体动…
2021-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting Empirical Solar Energetic Particle Scaling Relations I. Solar flares
目的通过研究太阳高能粒子(SEP)事件的质子峰值通量和注量与耀斑软X射线峰值光子通量之间的标度关系,评估太阳超耀斑对近地空间辐射环境的可能影响。方法我们编制了一个涵盖$\sim$ 34年的最近3个太阳活动周期间的65个相关(W20-90)SEP事件的目录(1984-2020)与$\geq$ C6.0级耀斑有关的观测数据,并研究了记录的峰值质子通量之间的统计关系($I_{P}$)和通量($F_{P}$)在来自E $>$ 10; $>$ 30; $>$ 60;到$>$ 100 MeV与1 $-$ 8 A波段($F_{SXR}$)中相关的太阳耀斑峰值软X射线通量。基于推导的关系,我们计算了SEP事件的峰值质子通量($I_{P}$)和注量($F_{P}$)的积分能量依赖性,假设它们遵循能量的逆幂律。最后,我们利用简单的物理假设,结合我们推导的标度律,估计上限为$I_{P}$和$F_{P}$集中在耀斑与最强的GLE尚未直接观察到(GLE 05 1956年2月23日),并推断宇宙成因的放射性核素为基础的SEP事件的AD 774/775。结果对于$F_{SXR}$ = X600的耀斑,$I_{P}$和$F_{P}$与太阳软X射线峰值强度($F_{SXR}$)的标度关系为$\propto$ ~ $F_{SXR}^{5/6}$,与宇宙成因核事件AD 774/775的$F_{P}$值一致。
2023-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
A Classification Scheme For Turbulent Acceleration Processes In Solar Flares
本文建立了强磁化等离子体中低频等离子体湍流随机加速模型的分类方案。这种分类考虑了加速电磁场的性质和加速区域中带电粒子的传输性质。我们分组的加速过程,无论是共振,非共振或共振加宽,这取决于粒子运动是否是自由流沿磁场,扩散或两者的组合。随机加速移动磁镜和绝热压缩作为说明性的例子。我们得到的动量相关的扩散系数$D(p)$的表达式,无论是一般形式的加速力和电磁力是波浪形的情况下,与指定的色散关系$ω=ω(k)$。最后,对于所考虑的模型,我们计算了与能量相关的加速时间,这个量可以直接与加速粒子产生的辐射场的时间分布的观测结果进行比较,例如在太阳耀斑期间。
2012-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Quasi-periodic Accelerations of Energetic Particles during a Solar Flare
本文报道了2002年7月23日在一次X4.8级耀斑的脉冲相期间观测到的高能粒子中的非定常准周期脉动(QPP)(SOL 2002 -07- 23 T00:35)。X4.8级耀斑是由拉马蒂高能太阳光谱成像仪、野边山射电偏振仪和野边山射电日像仪同时测量的。在γ射线谱线辐射中检测到由小波变换确定的约50 s的准周期。用同样的方法,在几乎相同的时间内,在伽马射线连续谱、硬X射线(HXR)和射电辐射中发现了大约90 s的准周期。我们的观测结果表明,耀斑QPP应该与高能离子和非热电子,准周期性加速的重复磁重联。γ射线谱线和连续谱/HXR/射电辐射之间的不同准周期表明,这次太阳耀斑的高能离子和非热电子之间的加速或传播存在明显差异。
2022-05-16 astro-ph.SR
Relationship between Intensity of White-Light Flares and Proton Flux of Solar Energetic Particles
太阳高能粒子(SEP),包括质子和重离子,被认为是由CME冲击或由磁重联加速。后者也产生太阳耀斑,其中白光耀斑(WLF)是能量最高的耀斑之一。磁重联发生在日冕中,加速粒子沿着磁环向下和向上传播。前者是火炬排放的来源,后者被认为是SEP。因此,耀斑发射和SEP事件之间的比较提供了有价值的约束,在确定加速网站的SEP。我们收集了2010年至2017年观察到的43个SEP事件,并分别研究了它们与SDO/HMI和GOES观察到的WL发射和SXR流感的相关性。初步结果表明:1)在47个SEP事件中,有39个在白光和SXR下没有可探测到的耀斑辐射。2)大多数强WLF与SEP无关。3)质子通量和等效面积之间没有明显的相关性,等效面积是衡量WLF发射大小的一个量。一个直接的推测是,在所分析的事件中,SEP和为WLF供电的高能电子的加速过程可能不同。
2018-01-12 astro-ph.SR
Drift-Kinetic Modeling of Particle Acceleration and Transport in Solar Flares
基于漂移动力学理论,我们建立了一个太阳耀斑中粒子加速和输运的模型。该模型描述了粒子分布函数的演变漂移动力学弗拉索夫方程,这使我们能够直接比较模拟结果与观测的实际参数范围内的太阳日冕的数值模拟。利用这个模型,我们研究了耀斑区电子分布的时间演化。模拟确定了两个主要机制的电子加速。一个是在闭合回路的顶部的电子感应加速器加速,其增强了垂直于磁场线的电子速度。另一种是开放磁场线中的惯性漂移加速度,它产生反日电子。所得的速度空间分布显著偏离各向同性分布。前一种加速可能是辐射环顶非热辐射的电子的产生机制,而后者是从太阳逃逸的电子,应该通过行星际空间的原位测量来观察,并通过等离子体不稳定性产生无线电爆发。
2010-03-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Solar Flare-CME Coupling Throughout Two Acceleration Phases of a Fast CME
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)通过磁重联紧密耦合。日冕物质抛射通常在低日冕内脉冲加速,与脉冲耀斑能量释放同步。我们研究了2013年5月13日发生的快速CME及其相关X2.8耀斑的动态演化。CME经历了两个不同的加速增强阶段,一个是峰值约为5 km s $^{-2}$的脉冲阶段,随后是加速高达0.7 km s $^{-2}$的扩展阶段。两相CME动力学与两幕耀斑能量释放有关。虽然第一集是一致的“标准”喷发的磁通量绳,耀斑能量释放的第二集是由一个大规模的环路在喷发后的重新连接,并产生更强的非热发射高达$γ$ -射线。此外,这一长持续时间的耀斑揭示了在衰变阶段正在进行的磁重联的明显迹象,证据是能量高达100- 300 keV的延长HXR爆发和重联环的间歇性下行流>4小时。观测结果表明,两步耀斑重联对两阶段CME加速有显著贡献,脉冲CME加速先于最强烈的耀斑能量释放。这种非标准耀斑/CME观测的影响进行了讨论。
2020-06-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Energetic Electrons Accelerated and Trapped in a Magnetic Bottle above a Solar Flare Arcade
本研究通过多波长观测与MHD和粒子模拟结合,证实耀斑弧上方磁瓶是电子加速和捕获的主要位点,电子经等离子体压缩和费米机制加速,仅少量逃逸。
2024-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The Acceleration and Confinement of Energetic Electrons by a Termination Shock in a Magnetic Trap: An Explanation for Nonthermal Loop-top Sources during Solar Flares
太阳耀斑中的非热环顶源是日冕中能量释放和粒子加速的最显著的观测信号。虽然已经提出了几种粒子加速的方案,但环顶源的起源仍然不清楚。在这里,我们提出了一个模型,结合了大规模的磁流体动力学模拟的两个带状耀斑的粒子加速和传输模型调查电子加速的快模终止冲击在looptop。我们的模型提供了空间分辨的电子分布的动态耀斑的几何形状的演变。我们发现一个凹下的磁结构位于耀斑终止激波下方,由快速重联下降流引起。它作为一个磁阱,将电子长时间限制在环顶。当电子穿过冲击波阵面时,它们被显著地激发,并最终建立起延伸到数百keV的幂律能谱。我们认为,这种粒子加速和运输方案驱动的耀斑终止冲击是一个可行的解释所观察到的非热环顶源。
2019-11-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Implications of X-ray Observations for Electron Acceleration and Propagation in Solar Flares
来自太阳耀斑的高能X射线和伽马射线是在五十多年前才被发现的。从那时起,在几十keV以上的能量的空间积分耀斑X射线光谱的解释标准一直是碰撞厚靶模型。在2002年初发射了拉马蒂高能太阳光谱成像仪(RHESSI)之后,X射线光谱和图像的质量已经达到了足够的水平,可以更好地关注产生X射线发射的高能电子,包括它们的起源及其与耀斑等离子体和磁场的相互作用。其结果是对耀斑过程的新见解,以及电子加速和传播以及电子相互作用的耀斑环境的更多定量模型。在这篇文章中,我们回顾了我们目前的理解电子加速,能量损失,和传播的耀斑。这些新的结果碰撞厚目标模型的影响,一般耀斑模型,并为未来的耀斑研究进行了讨论。
2011-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Electron acceleration by turbulent reconnection in solar flares
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory for Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天文学和天体物理学重点实验室(南京大学));Institute of Science and Technology for Deep Space Exploration, Suzhou Campus, Nanjing University(南京大学苏州校区深空探测科学与技术研究院);State Key Laboratory of Lunar and Planetary Sciences, Macau University of Science and Technology(澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室)
本研究通过高分辨率MHD模拟,发现太阳耀斑的湍流重联可快速加速电子至约90keV,加速由湍流驱动压缩结构实现,为高能粒子加速机制提供了新见解。
2026-09-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Characteristics of the flare acceleration region derived from simultaneous hard X-ray and radio observations
我们研究了一次观测良好的太阳耀斑中的III型射电爆发和加速电子的X射线特征,以发现加速区的空间特性。结合RHESSI硬X射线耀斑观测资料和凤凰二号和南塞射电日像仪观测资料,分析了耀斑加速电子的向外输运。观测结果表明,III型爆发的起始频率与太阳耀斑加速电子的HXR谱指数成反相关。我们证明了解析和数值计算的III型爆发的起始位置是依赖于加速电子的光谱指数和空间加速区域的大小,但弱依赖于相对强的电子束的高能电子的密度。使用这种关系和所观察到的反相关,我们估计的高度和垂直范围的加速区域,给出的值分别约为50毫米和10毫米。推断的加速高度和大小表明,电子在软X射线环顶上方被加速,这可能与耀斑环上方40 μ m和60 μ m之间的电子加速一致。
2011-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Energetics of White-light Flares Observed by SDO/HMI and RHESSI
白光(WL)耀斑自首次发现以来,已经被观察和研究了一个多世纪。然而,明亮发射背后的一些基本物理仍然存在很大争议。解决耀斑能量学的一个重要事实是白光发射和硬X射线辐射之间的时空相关性,这可能表明高能电子是能量来源。在这项研究中,我们提出了25个强耀斑(?大于或等于M5),由太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)和拉马迪高能太阳光谱成像仪(RHESSI)同时观测。在这些事件中,SDO/HMI在13个耀斑中检测到WL发射,与HXR发射有关。为了定量描述WL发射的强度,等效面积(EA)被定义为整个燃烧区域上的综合对比度增强。我们的研究结果表明,等效面积是成反比的HXR功率指数,表明更强的WL发射往往与更大的人口的高能电子。然而,在50 keV的WL发射和非热电子通量之间没有明显的相关性。对于另一组13个没有可探测到的WL发射的耀斑,HXR光谱比有WL发射的耀斑更软(更大的功率指数),特别是对于该组中的X级耀斑。
2016-08-21 astro-ph.SR
A Statistical Study of Distant Consequences of Large Solar Energetic Events
大规模的太阳耀斑和爆发可能会通过大气层外磁场的扰动影响偏远地区,导致在主要区域以外发生因果相关的事件,或触发被称为“交感事件”的爆发。“我们使用太阳动力学天文台上的大气成像组件的全磁盘观测来量化交感事件的发生,这些观测与2010年5月1日至2014年12月31日期间GOES M5级或更大级别的所有耀斑有关。使用叠加历元分析,我们发现耀斑,暗条爆发,大量的喷雾和浪涌超过20度远离主耀斑在第一个四个小时内在1.8标准差的意义的速率增加。我们还发现,当比较原始大耀斑开始时间前后4小时和24小时之间的间隔时,远距离事件的发生率下降了两个标准差,或1.2倍。我们讨论的结论假设,导致大耀斑的逐渐演变和脉冲释放的能量,耀斑都有助于在遥远的活动区和安静的太阳地区的磁配置的不稳定的证据。从整体意义上说,这些效应似乎使遥远的区域处于更稳定的状态,因此在大型能量事件之后至少一天内发生较少的能量事件。
2015-09-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Multiple injections of energetic electrons associated with the flare/CME event on 9 October 2021
研究2021年10月9日的SEP事件,伴随M1.6耀斑、CME和激波),利用SolO的EPD电子与STIX硬X射线及射电观测,发现耀斑非热相期间持续加速电子至少20分钟,激波亦有贡献,且高低能电子释放存在时间差且各向异性表明两阶段连通性不同。
2023-01-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Properties and Energetics of Magnetic Reconnection: I. Evolution of Flare Ribbons
在这篇文章中,我们测量的平均磁剪切从耀斑带的形态演化,并检查耀斑的热和非热的X射线发射的演变过程中的耀斑重联。我们分析了三个爆发耀斑和三个局限耀斑,范围从GOES级C8.0到M7.0。它们沿着磁极反转线(PIL)呈现出定义明确的两条带状物,并已被大气成像组件和Ramaty高能太阳光谱成像仪从耀斑开始的整个脉冲阶段观察到。分析证实了耀斑核心区存在由强到弱的剪切演化,耀斑硬X射线辐射随剪切的减小而增强。在这个样本的爆发耀斑中,显着的非热硬X射线发射滞后于耀斑带的紫外线发射,并在剪切适度时迅速上升。在所有耀斑中,我们观察到等离子体温度上升的早期阶段,当耀斑带沿PIL迅速蔓延,剪切是高的。我们将这些结果与以前的研究进行比较,并讨论其影响,以及并发症,有关的物理机制,在耀斑重联过程中的能量分配。
2022-05-06 astro-ph.SR
The Role of Energy Diffusion in the Deposition of Energetic Electron Energy in Solar and Stellar Flares
在太阳耀斑期间,释放的磁能的很大一部分由高能电子携带,这些电子在太阳的大气层中转移和储存能量。电子输运通常由冷厚靶模型(CTTM)近似,假设电子能量远大于环境等离子体的温度,并且电子能量演化被建模为系统损失。利用电子的动力学模型,我们重新评估耀斑能量的传输和沉积。使用一个完整的碰撞暖目标模型(WTM),我们占电子热化和周围的日冕等离子体的属性,如它的数密度,温度和空间范围。我们表明,在低层大气中的非热电子能量的沉积是高度依赖于耀斑日冕等离子体的属性。一般来说,热化和降低的WTM能量损失率导致转移到色球层的非热能的增加,以及非热能在更大深度的沉积。模拟表明,能量最初通过高能非热电子沉积在低层大气中,然后通过较低能量的非热电子沉积在低层大气中,这些电子在日冕中部分或完全热化,时间尺度为几秒钟,这在以前的研究中未得到解释。这种延迟加热可以作为一个诊断的注入非热电子分布和日冕等离子体,约束耀斑能量至关重要。
2019-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Particle acceleration and their escape into the heliosphere in solar flares with open magnetic field
本研究结合磁流体动力学与试验粒子模拟,揭示开放磁场太阳耀斑中加速区周围磁场结构如何作为过滤器,使留存在日冕与逃逸至日球层的粒子呈现不同能谱。
2023-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Impulsive acceleration of coronal mass ejections: II. Relation to SXR flares and filament eruptions
使用高时间节奏的图像从STEREO EUVI,COR1和COR2仪器,我们推导出详细的运动学的主要加速阶段的样本95 CME相关联的耀斑和灯丝喷发相比。我们发现,与耀斑相关的日冕物质抛射揭示了平均显着较高的峰值加速度和较低的加速阶段的持续时间,启动高度和高度,在那里他们达到他们的峰值速度和峰值加速度。这意味着与耀斑相关的日冕物质抛射的特征是更高和更强的脉冲加速度,并且起源于磁场更强的日冕底部。对于与暗条喷发相关的日冕物质抛射,我们发现只有日冕物质抛射的峰值加速度比与暗条喷发无关的事件显著降低。耀斑上升时间与CME加速持续时间呈正相关,与CME峰值加速时间呈负相关。对于大多数事件,CME加速在耀斑发作之前开始(对于75%的事件),并且CME加速在SXR峰值时间之后结束(对于77%的事件)。在约60%的事件中,耀斑SXR通量导数峰值时间与CME加速度峰值时间之间的时间差小于\pm 5 min,这暗示了CME加速度与耀斑中由磁重联引起的能量释放之间的反馈关系。
2012-06-11 astro-ph.SR
CME acceleration and non-thermal flare characteristics
我们研究了37个脉冲耀斑-日冕物质抛射(CME)事件的RHESSI非热X射线观测结果所证实的日冕物质抛射(CME)的主加速相与耀斑粒子加速之间的关系。CME峰值速度和峰值加速度与表征耀斑加速电子谱的各种参数产生明显的相关性。CME峰值速度与加速电子总能量的相关系数最高(c = 0.85),支持CME的加速和伴随耀斑的粒子加速从共同的能量源获得能量的观点,即可能是喷发构造后电流片中的磁重联。一般来说,CME峰值速度与非热耀斑参数的相关性比与CME峰值加速度的相关性高,但加速电子谱的谱指数与CME峰值加速度的相关性更高(c = -0.6),这表明耀斑加速电子谱的硬度与CME上升结构的脉冲加速过程紧密耦合。我们还得到了CME起始高度$h_0$与非热耀斑参数之间的高度相关性,其中$h_0$与耀斑加速电子谱指数(c = 0.8)的相关性最高。这意味着CME在低日冕高度爆发,即在较强磁场的区域,伴随着耀斑,耀斑更有效地将电子加速到高能量。在大多数的事件(80%),非热耀斑发射开始后,CME加速(6分钟),给电流片长度在发病的磁重联21 \pm 7微米。耀斑HXR峰值是很好地同步与CME加速曲线的峰值。
2012-05-11 astro-ph.SR
Particle Acceleration at a Flare Termination Shock: Effect of Large-scale Magnetic Turbulence
我们研究带电粒子(包括电子和质子)在预测存在于太阳耀斑附近的无碰撞冲击中的加速。通过耀斑模型和数值模拟,柴田福布斯我们研究了电子束通过数值积分的运动方程的大量的测试粒子电子的时间依赖性的二维电场和磁场产生的混合模拟(动力学离子和流体电子)使用典型的太阳耀斑等离子体环境的参数。冲击波是通过向刚性活塞注入等离子体流而产生的。大规模的磁波动-已知存在于等离子体中,并已知在冲击时对非热电子加速有重要影响-也包括在我们的模拟中。对于耀斑区的参数特征,我们的计算表明,在重联流出区(以上耀斑环)形成的终止激波可以加速电子的动能的几兆电子伏在100个离子回旋周期内,这是一个毫秒的顺序。给定足够的湍流振幅水平($δB^2/B_0^2 \sim 0.3$),约10%的热测试粒子电子被加速到超过15 keV。我们发现质子也被加速,但在可用的时间内没有达到高能量,并且对于我们模拟中使用的参数,能谱比电子的能谱陡峭得多。我们的结果与观测到的太阳耀斑中的硬X射线辐射定性一致。
2012-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Suppression of energetic electron transport in flares by double layers
在耀斑和日冕物质抛射期间,来自日冕源的高能电子与穿过系统的渡越时间相比通常具有非常长的寿命,这表明在源区域中的限制。利用粒子模拟方法研究了高能电子输运从日冕到色球层的传输机制和可能的禁闭机制。我们建立了一个初始系统的预加速热电子与周围的冷电子接触沿本地磁场,并让它随着时间的推移而演变。通过非线性的,高度局部化的静电电场(在一个双层的形式)的传输抑制后,观察到一个短的阶段的自由流动的热电子。双电层(DL)出现在两个电子布居的接触处。它是由离子-电子流不稳定性驱动的,这是由于回流返回电流电子与离子相互作用的漂移造成的。DL随着时间的推移而增长,并支持温度的显着下降,因此减少了在模拟期间持续的两个区域之间的热通量。这项研究表明,当高能电子开始从日冕加速点传播出去时,传输抑制就开始了。这也意味着对于DL寿命,具有小于DL的静电能的动能的高能电子的约束,DL寿命比通过源极区的电子渡越时间长得多。
2012-03-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Radio emission from acceleration sites of solar flares
这封信提出了一个问题,即在太阳耀斑的加速点上,电子产生了什么样的无线电发射。具体来说,我们计算两个竞争加速模型内产生的非相干无线电发射-随机加速级联MHD湍流和经常加速崩溃磁陷阱。我们的分析清楚地表明,来自加速站点的无线电发射:(i)具有足够强的强度,可以通过现有的无线电仪器进行观测;(ii)具有在这两个竞争模型中明显不同的光谱和光变曲线,这使得它们在观测上是可区分的。特别是,我们认为,一些窄带微波和分米连续爆发可能是一个签名的随机加速太阳耀斑。
2009-07-31 astro-ph.SR
Two Phases of Particle Acceleration of a Solar Flare Associated with in situ Energetic Particles
本文通过多信使观测揭示2021年7月3日X级耀斑相关太阳高能粒子事件具有两阶段加速特征:初始磁重联产生较低能电子,爆发驱动的环顶上方大尺度重联电流片加速更高能电子。
2025-03-07 astro-ph.SR
Combined STEREO/RHESSI study of CME acceleration and particle acceleration in solar flares
利用两个前所未有的任务,STEREO和RHESSI的潜力,我们研究了三个观测良好的快速日冕物质抛射发生在靠近肢体连同其相关的高能耀斑排放的RHESSI HXR光谱和通量演变。从STEREO/EUVI和STEREO/COR 1数据的脉冲加速度阶段的完整CME运动学高达4 Rs的测量与一个高的时间节奏少等于2.5分钟。对于推导CME速度和加速度,我们应用和测试一个新的算法的基础上正则化方法。CME最大加速度在高度h < 0.4 Rs时达到,峰值速度在h < 2.1 Rs(在一种情况下小至0.5 Rs)时达到。我们发现,CME加速配置文件和耀斑的能量释放,证明在RHESSI硬X射线通量的演变同步的方式。这些结果支持标准耀斑/CME模型,其特征在于大尺度CME加速过程和相关耀斑的能量释放之间的反馈关系。
2010-02-16 astro-ph.SR
Particle-in-cell simulations of particle energization via shock drift acceleration from low Mach number quasi-perpendicular shocks in solar flares
在太阳耀斑的磁重联流出中,可以出现低马赫数、高β的快模激波。这些发生在耀斑环顶上方的激波,可能提供了一些观测到的硬X射线和同期射电辐射的电子源。在这里,我们提出了新的二维粒子在细胞模拟低马赫数/高β准垂直冲击。模拟表明,电子在一定的能量阈值以上经历冲击-漂移-加速。在$E\lesssim 40\sim 100$ keV的能量范围内,热谱和非热谱之间的跃迁能以及来自模拟的谱指数与来自RHESSI的一些X射线谱一致。等离子体不稳定性与激波结构,如修改后的双流和电子哨声不稳定性的动力学色散关系的数值解确定。我们还表明,减少离子/电子质量比的PIC模拟的结果可以缩放到那些与现实的质量比。
2013-01-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Global Energetics of Solar Flares. XI. Flare Magnitude Predictions of the GOES-Class
在这项研究中,我们确定观测到的太阳耀斑的标度关系,可以用来预测的GOES级的太阳耀斑的震级上限。耀斑预测方案是基于缓慢变化的位能$E_p(t)$的标度,它是在$Δt \le$ 24小时的时间间隔内外推的。所观察到的耗散能$E_{diss}$的标度与势场能量成比例,为$E_{diss} \propto E_p^{1.32}$。此外,观测到的耀斑体积$V \propto E_{diss}^{1.17}$、多热能$E_{th} \propto V^{0.76}$、耀斑发射测量$EM \propto E_{th}^{0.79}$、EM加权温度$T_{w}$和GOES通量$F_8(t) \propto E_p(t)^{0.92}$的标度关系允许我们预测外推时间窗中GOES级耀斑量级的上限。我们发现一个很好的相关性(CCC $\approx 0.7$)之间的观测和预测的GOES级耀斑的大小(在172 X和M级事件)。这是第一个采用观测到的物理耀斑参数的标度律来预测GOES通量上限的算法,这是一种重要的能力,补充了以前基于空间天气预报中使用的机器学习算法的耀斑预测方法。
2020-07-08 astro-ph.SR
The efficiency of electron acceleration during the impulsive phase of a solar flare
本文利用RHESSI硬X射线和SDO/AIA极紫外观测,对2017年9月10日太阳耀斑中加速电子比例给出约10^{-2}的上限,比此前微波推断低两个数量级,为磁重联电子加速机制研究提供了关键约束。
2023-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The Formation of Kappa-Distribution Accelerated Electron Populations in Solar Flares
在最近的RHESSI观测的驱动下,在太阳耀斑中的限制环顶硬X射线源,我们考虑在库仑碰撞的存在下的电子的随机加速。如果电子从加速区逃逸可以忽略,则电子分布函数由扩散加速和碰撞之间的平衡决定。这样的情况允许采用卡帕分布形式的电子分布函数的稳态解。我们表明,朝着这个卡帕分布的演变涉及到一个“波前”在速度空间中向前传播,使较高能量的电子加速后,根据$τ_{\rm acc} \sim E^{3/2}$的加速时间尺度与能量。在足够高的能量下,从有限长度加速区逃逸最终将占主导地位。对于这样的能量,电子速度分布函数是通过求解含时的Fokker-Planck方程在“漏盒”近似。从一个加速度区域,可以有效地被认为是一个厚的目标的小逃逸率的限制中获得的解决方案。
2014-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Recent Advances in Understanding Particle Acceleration Processes in Solar Flares
我们回顾粒子加速的基本理论概念,特别强调可能发生在磁重联区域的过程。几个新的发展进行了讨论,包括在三维磁场配置的重联的详细研究(例如,电流片、塌陷陷阱、分界线区域)和湍流环境中的随机加速。流体,测试粒子,和粒子在细胞的方法和结果进行比较。虽然这些研究在解释太阳耀斑的各种观测表现方面显示出相当大的希望,但它们受到一些因素的限制,主要是与现有的计算能力有关。这些问题中最重要的是需要明确地将加速粒子本身的电动反馈纳入它们被加速的环境中。提供了一个简短的预测未来的进步。
2011-10-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Global Energetics of Solar Flares: IV. Coronal Mass Ejection Energetics
本研究是全球耀斑能量学项目的第四部分,其中使用基于EUV调光效应的新方法,测量了在太阳动力学天文台(SDO)任务的前3.5年期间观测到的399个M和X级耀斑事件中日冕物质抛射(CME)的质量$m_{\mathrm{cme}}$、动能$E_{\mathrm{kin}}$和引力势能$E_{\mathrm{grav}}$。EUV调光的径向绝热膨胀过程,这是适合于观察到的CME源区的总发射测量的演变。该模型导出了CME源区的平均电子密度、发射测度、体等离子体膨胀速度、质量和能量的演化。EUV调光方法是真正的互补汤姆逊散射方法在白光中,探测日冕物质抛射在日光层中的演变在$r > 2 R_{\odot}$,而EUV调光方法跟踪日冕物质抛射发射。我们比较了在白光中获得的CME参数与LASCO/C2日冕与从EUV调光与大气成像组件(AIA)机载SDO的所有相同的事件在两个数据集。我们调查CME参数之间的相关性,相对时间与耀斑参数,频率发生分布,和磁,热,非热,和CME能量之间的能量分配。CME能量被发现是系统低于耗散的磁能,这是一致的CME的磁性起源。
2016-05-16 astro-ph.SR
Energy Release and Particle Acceleration in Flares: Summary and Future Prospects
综述了与耀斑能量释放和粒子加速基本过程有关的RHESSI测量。RHESSI对硬X射线连续谱的精确测量使模型无关的反卷积能够获得母电子谱。考虑到耀斑的影响,这些结果表明,电子幂律谱的低能截止值通常低于几十keV,这证实了加速电子包含了耀斑释放的大部分能量。RHESSI探测到一个高日冕硬X射线源,其中充满了加速电子,其能量密度与磁场能量密度相当。这表明先前存储在磁场中的能量有效地转换为电子的整体加速。一种新的无碰撞(霍尔)磁重联过程已经通过理论和模拟得到确认,并在空间和实验室中直接观测到;它也应该发生在日冕中,其重联速度快到足以在耀斑中释放能量。重连过程可能导致形成多个细长的磁岛,然后塌陷以加速电子,足够快地产生观察到的硬X射线发射。RHESSI开创性的高能离子γ射线线成像,揭示了跨越耀斑环拱廊的足迹,提供了强有力的证据,表明离子加速也与磁重联有关。耀斑粒子加速与行星际介质中观测到的脉冲太阳高能粒子(SEP)事件、快速日冕物质抛射和渐变SEP事件有密切关系。
2011-10-09 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.plasm-ph
The RS CVn type star GT Mus shows most energetic X-ray flares throughout the 2010s
我们报告说,RS CVn型恒星GT Mus(HR 4492,HD 101379 + HD 101380)是最活跃的恒星在X射线天空中在过去十年的周期性能量耀斑的规模。利用全天X射线图像监测仪(MAXI),从2009年8月到2017年8月,共观测到11次耀斑。在2.0-20.0 keV波段,探测到的耀斑峰值亮度为1-4 $\times$ 10 $^{33}$ erg s $^{-1}$,距离为109.6 pc。我们的时间分析显示2-6天的长持续时间($τ_{\rm r} + τ_{\rm d}$)和1-4天的长衰减时间($τ_{\rm d}$)。在0.1-100 keV波段,耀斑衰变阶段释放的能量范围为1-11 $\times$ 10 $^{38}$尔格,处于观测到的恒星耀斑的上端。在整个持续时间内释放的能量范围为2-13 $\times$ 10 $^{38}$ erg。我们在2017年7月18日用中子星内部成分探测器(NICER)对11个耀斑中的一个进行了X射线跟踪观测,发现耀斑准静态冷却。在准静态冷却模型的基础上,导出耀斑环长为4 $\times$ 10 $^{12}$ cm(或60 R $_{\odot}$)。电子密度为1 $\times$ 10 $^{10}$ cm $^{-3}$,与太阳耀斑和恒星耀斑的典型值(10 $^{10-13}$ cm $^{-3}$)一致。辐射冷却…
2021-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining turbulent solar flare acceleration regions by connecting kinetic modeling and X-ray observations
University of Minnesota(明尼苏达大学);Northumbria University(诺森比亚大学);University of Graz(格拉茨大学);University of Glasgow(格拉斯哥大学)
通过结合动能建模和X射线观测,研究太阳耀斑中湍流对电子加速的影响,确定加速区域和时间尺度。
2026-03-06 astro-ph.SR
Evolution of the Solar Flare Energetic Electrons in the Inhomogeneous Inner Heliosphere
太阳耀斑加速电子逃逸到行星际空间,被视为第三类太阳射电爆发,经常在地球附近检测到。利用数值模拟的方法,我们考虑了日球层内部和地球附近高能电子谱的演化。朗缪尔波的产生,日球等离子体密度波动,和磁场线上的电子峰值通量和注量谱的扩展的作用进行了研究,以预测的电子特性,可以观察到的太阳轨道器和太阳探测器加。考虑到各种能量损失机制,我们表明,初始高能电子能量的相当大的一部分是通过波等离子体过程由于等离子体的不均匀性损失。结果表明,对于所采用的参数,电子能谱的变化主要发生在$\sim20 R_\odot$之前的距离处。进一步进入日光层,电子的电子通量谱形成了一个破碎的幂律相对类似于在1天文单位观察到的。
2012-09-24 astro-ph.SR
Particle Acceleration by a Solar Flare Termination Shock
太阳耀斑--太阳系中最强大的爆炸--也是高效的粒子加速器,能够将大量带电粒子激发到相对论速度。在太阳耀斑的标准模型中,终止激波经常被认为是粒子加速的可能驱动力,然而它的存在和作用仍然存在争议。我们目前的观测太阳耀斑终止冲击波和跟踪其形态和动力学使用高节奏无线电成像光谱。我们表明,中断的冲击与突然减少的高能电子人口。通过模拟很好地再现了所观察到的冲击特性。这些结果有力地表明,终端冲击是负责,至少部分,加速高能电子在太阳耀斑。
2015-12-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Energy Conversion and Electron Acceleration and Transport in 3D Simulations of Solar Flares
本文结合三维MHD模拟与帕克输运方程,研究太阳耀斑中电流片、终止激波和拱上下降流对电子加速的协同作用,揭示高能电子能谱与空间分布特征,为耀斑辐射建模提供依据。
2025-08-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Probing Particle Acceleration through Gamma-ray Solar Flare Observations
高能太阳耀斑至少有两个不同的阶段:快速脉冲和延迟渐进。确定负责加速电子和离子的机制以及在这两个阶段发生的位置是太阳物理学中的突出问题之一。在过去的十年中,由于新的观测数据和精细的模拟,已经取得了许多进展,这些数据共同有助于阐明这一主题。例如,费米大面积望远镜(LAT)探测到来自可见太阳边缘后面的太阳耀斑的GeV辐射,以及持续20多小时的>100 MeV辐射,这表明在延迟发射阶段需要一个空间扩展的加速源。在这项工作中,我们将审查一些主要的结果,从费米-LAT观测的第24个太阳活动周期,以及如何结合这种新的观测渠道,从整个电磁波谱的观测可以提供一个独特的机会,诊断的机制,高能量发射和粒子加速的太阳耀斑。
2021-09-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
A statistical study of the post-impulsive-phase acceleration of flare-associated coronal mass ejections
现在普遍认为,内日冕中日冕物质抛射(CME)的脉冲加速与相关的太阳耀斑的主要能量释放在时间上密切相关。在本文中,我们详细研究了脉冲后阶段加速的CME在外日冕,这是一个阶段的演变紧接在主脉冲加速的CME,这一阶段被认为是对应于相关的耀斑的衰变阶段。这项观测研究是基于1996年至2006年与M级和X级GOES软X射线耀斑相关的247个CME的统计样本。我们发现,从许多事件的例子,与耀斑与长衰减时间(或所谓的长持续时间耀斑)往往有积极的脉冲后阶段的加速,即使他们中的一些已经获得了一个高的速度在脉冲加速结束,但没有显示出预期的减速从背景太阳风的气动拖动。另一方面,与短衰变时间的耀斑有关的日冕物质抛射往往有明显的减速。在所有事件的散射图中,CME脉冲相后加速度与耀斑衰变时间之间存在弱相关性。偏离总趋势的日冕物质抛射多为慢或弱的日冕物质抛射,与短衰变时间的耀斑有关,这种偏离是由相对较强的太阳风对这些事件的拖曳力造成的。我们的研究结果的CME动力学和CME耀斑关系的影响进行了讨论。
2010-02-26 astro-ph.SR
Determination of Stochastic Acceleration Model Characteristics in Solar Flares
在我们最近的论文(Petrosian & Chen 2010)之后,我们开发了一种反演方法,可以在漏箱框架下直接和非参数地从观测中确定粒子加速机制的基本特征。在上面的论文中,我们证明了这种方法获得的逃逸时间的能量依赖性。在这里,通过转换的Fokker-Planck方程的积分形式,我们推导出的能量扩散系数和直接加速率的随机加速的加速和逃逸粒子谱的能量依赖性。结合Piana等人2007年提出的正则化反演方法和我们的程序,我们将太阳耀斑的加速特征直接与RHESSI的计数能见度数据联系起来。我们确定的电子逃逸,俯仰角散射,能量扩散的时间尺度,并在环顶加速区的两个强烈的太阳耀斑的电子通量光谱图像的基础上的直接加速。X3.9级事件显示出加速和散射时间尺度的显著不同的能量依赖性,而M2.1级事件显示出较温和的差异。M2.1级事件可能与具有非常陡峭湍流谱的随机加速度模型一致。对X3.9级事件的一个可能的解释是,电子从加速区的逃逸不是由随机游走过程控制的,而是受磁镜像的影响,其中散射时间与逃逸时间成正比,并且具有类似于能量扩散时间的能量依赖性。
2013-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-Observatory Research of Young Stellar Energetic Flares (MORYSEF): X-ray Flare Related Phenomena and Multi-epoch Behavior
本研究作为MORYSEF多天文台项目的一部分,利用钱德拉等多台望远镜数据,分析了猎户座主序前恒星X射线耀斑的特性、多历元行为及与恒星参数的关联,发现兆级耀斑具有普遍性。
2024-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Revealing Flare Energetics and Dynamics with SDO EVE Solar Extreme Ultraviolet Spectral Irradiance Observations
Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado(科罗拉多大学大气与空间物理实验室);Johns Hopkins University, Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research(美国国家大气研究中心高空观测站);Naval Research Laboratory(海军研究实验室)
本文利用SDO EVE观测数据研究太阳耀斑的能量和动力学特性,通过极紫外光谱分析揭示耀斑不同阶段的等离子体行为和能量变化。
2026-04-10 astro-ph.SR
Rapid Variability in the SOL2011-08-04 Flare: Implications for Electron Acceleration
太阳耀斑中的粒子加速问题一直是太阳物理学中的一个突出问题。目前尚不清楚哪种加速机制占主导地位,以及过量的磁能如何准确地转移到非热能和其他形式的能量。我们强调,最终的加速机制必须能够在最极端的条件下有效地工作,例如最短的检测时间尺度和最高的加速效率。在这里,我们专注于详细的多波长分析的SOL 2011 -08-04耀斑的初始阶段,表现出突出的短亚峰的非热发射与耀斑爆发期间的灯丝。我们表明,三维配置的耀斑,结合时间和光谱行为的快速变化的组件,把非常严格的限制的加速制度。具体地说,快速次峰是由非热电子的短注入产生的,该非热电子具有相当硬的单一幂律谱和沿平均磁场的相对窄的俯仰角分布。加速部位是位于扩展冠状环顶部附近的紧凑体积。电子被加速到几百千电子伏迅速,与特征加速时间短于50毫秒。我们表明,这些属性是难以调和的广泛采用的随机加速模型,而数据不可避免地需要由一个超级德莱塞电场,无论是定期或随机加速。
2019-09-09 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: VIII. The Low-Energy Cutoff
太阳耀斑物理学中的一个关键问题是确定低能截止值,该值决定了非热电子的能量,从而决定了耀斑能量学。本文讨论了确定加速电子能谱低能截止区的不同方法:(i)总电子数模型,(ii)飞行时间模型(基于飞行时间和碰撞偏转时间的等价性),(iii)Kontar等人的热靶模型,(iv)等离子体模型,(v)等离子体模型。(2015),和(iv)热和非热成分之间的光谱交叉模型。我们发现,前三个模型是一致的低能量截止的平均值为$\approx 10$ keV,而交叉模型提供了一个上限为低能量截止的平均值为$ \approx 21$ keV。结合前三个模型,我们发现太阳耀斑中的非热能与耗散磁能之比的平均值为$q_E=0.57\pm0.08$,这与早期基于单独的暖目标模型($q_E=0.51\pm0.17$)的简化近似的研究结果一致。这一研究证实了三种不同低能截止模型在计算非热耀斑能量时的自洽性。
2019-06-13 astro-ph.SR
Probing Dynamics of Electron Acceleration with Radio and X-ray Spectroscopy, Imaging, and Timing in the 2002 Apr 11 Solar Flare
通过对2002年4月11日耀斑的射电和X射线观测资料的详细分析,并结合三维模拟,确定了耀斑加速区直接产生的射电辐射分量。该加速区域无线电分量具有明显不同的(i)光谱,(ii)光变曲线,(iii)空间位置,并且因此(iv)物理参数,其不同于单独识别的、捕获的或沉淀的电子分量的物理参数。为了得到射电源的物理参数的演变,我们应用前向拟合的无线电频谱的时间序列与回旋同步源函数与5至6个自由参数。在加速区的贡献占主导地位的阶段,X射线和射电导出的电子能谱指数彼此一致。在这段时间内,加速电子谱的最大能量随时间单调增加,在大约一分钟的持续时间内从~ 300 keV增加到~ 2 MeV,这表明加速过程的形式是幂律尾的增长;加速区中的快电子停留时间约为2 - 4秒,其比飞行时间长得多,因此需要强扩散模式以抑制自由流传播。加速区有一个相对较强的磁场,B ~ 120 G,热密度较低,小于2 × 10^9 cm^-3。这些加速区域的属性是一致的随机加速机制。
2013-03-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ion acceleration in Fermi-LAT behind-the-limb solar flares: the role of coronal shock waves
研究了Fermi-LAT临边后方太阳耀斑中伽马射线与日冕激波射电特征的关系,发现高相对论性离子由CME驱动的日冕激波加速。
2025-07-11 astro-ph.HE astro-ph.SR