3D simulations of gyrosynchrotron emission from mildly anisotropic nonuniform electron distributions in symmetric magnetic loops
太阳耀斑的微波辐射主要是由日冕磁环中加速电子产生的非相干回旋同步辐射形成的。产生的发射取决于许多因素,包括发射电子的俯仰角分布和源的几何形状。在这项工作中,我们使用最近开发的工具(GS模拟器和快速陀螺同步加速器代码)能够模拟无线电亮度和偏振以及空间分辨发射光谱的地图进行系统的模拟太阳微波发射。使用对称偶极磁环的3D模型。我们比较了各向同性和各向异性(损失锥型)电子分布的发射。我们还研究了发射粒子沿环的不均匀分布所造成的影响。研究发现,所采用的中等电子各向异性的效果是最明显的脚点附近,它也强烈地依赖于环的取向。在环顶部的发射粒子的集中导致无线电亮度峰值的相应的空间移位,从而减少各向异性的影响。高频(约50 GHz)发射光谱指数主要由发射电子的能谱指定;然而,在中频(约10-20 GHz),谱形状强烈依赖于电子各向异性、空间分布和磁场不均匀性。讨论了所得结果对诊断太阳耀斑中高能电子的意义。
2011-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Incoherent Solar Radio Emission
非相干太阳射电辐射来自自由-自由、回旋共振和回旋同步辐射机制。自由-自由主要由热电子和离子之间的库仑碰撞产生。回旋共振和回旋同步加速分别由低能电子和温和相对论性电子在磁场存在下的加速产生。在非耀斑太阳中,自由-自由是主要的发射机制,除了强磁场区域会发射微波回旋共振。由于其无处不在的存在,自由-自由发射可以用来探测温度最低以上的非耀斑太阳大气。回旋共振不透明度强烈依赖于磁场强度和方向,因此它提供了一个独特的工具,用于估计冠状磁场。回旋同步加速器是频率高于1-2 GHz的耀斑的主要发射机制,并取决于磁场和加速电子的性质以及周围等离子体的性质。在本文中,我们详细讨论了上述机制及其诊断潜力。
2020-07-29 astro-ph.SR
Microwave diagnostics of magnetic field strengths in solar flaring loops
基于回旋同步辐射理论,我们对太阳耀斑环中的磁场强度进行了微波诊断。利用野边山射电日像仪对17和34 GHz的3次耀斑事件进行观测,得到了圆偏振度和微波通量密度谱指数,并据此绘制了耀斑后环的磁场强度图。我们的研究结果表明,磁场强度通常从~800 G附近的环路足点到~100 G在10- 25微米的高度。比较我们的结果与磁场建模使用磁通绳插入方法进行了讨论。我们的研究证明了微波成像观测的潜力,即使只有两个频率,在诊断日冕磁场的耀斑区域。
2020-06-29 astro-ph.SR
The 26 December 2001 Solar Eruptive Event Responsible for GLE63. II. Multi-Loop Structure of Microwave Sources in a Major Long-Duration flare
对与地面事件GLE 63有关的SOL 2001 -12-26事件的观测结果进行分析,包括17和34 GHz的NoRH、5.7 GHz的SSRT和1600 GHz的TRACE的微波光谱和图像,得出以下结果。耀斑带与太阳黑子本影重叠,这是典型的大粒子事件。非典型的是:i)超过一小时的长耀斑持续时间; ii)中等强度的微波爆发,约为$10^4$ sfu; iii)回旋同步加速器光谱的低峰值频率,约为6 GHz;其对通量的不敏感性增加了一个数量级以上。这是伴随着一个几乎恒定的比例的流量发射的体积在频谱的高频部分,其升高的低频部分所确定的来源的面积。利用光谱的自相似性,在1600 μ m处观测到运动微波源与耀斑带最亮部分的相似性。17 GHz和1600 GHz图像的比较证实了微波源与多个耀斑环有关,其足迹在紫外线中出现为间歇性明亮的内核。为了了解事件的属性,我们模拟了它的微波发射使用的几个均匀的回旋同步辐射源的系统以上的带状。光谱之间的散射和各个源的大小是由带内的磁场的不均匀性决定的。微波通量主要由通过带和源的磁通量决定。微波成像的空间分辨率和动态范围较差,导致微波结构明显简单。结果表明,微波表现的加速电子对应的结构中观察到的热发射,众所周知的模型预测。
2016-11-25 astro-ph.SR
Electron Acceleration and Jet-Facilitated Escape in an M Class Solar Flare on 2002 August 19
准直等离子体的突然喷流来自太阳上的许多位置,包括活动区域。喷流出现时所处的磁场通常对行星际空间是开放的,为任何耀斑加速的电子提供了一条清晰的“逃逸路线”,使喷流成为研究粒子加速和瞬态日光层事件的太阳源的有利可图的目标。韧致辐射硬X射线(HXR)原则上可以追踪沿着喷流路径逃逸的加速电子,但由于日冕的密度较低,逃逸电子束的测量通常很困难。在这项工作中,我们增加了HXR观测与回旋同步辐射在微波中观察到的,以及极紫外(EUV)的发射和建模调查耀斑加速电子在日冕喷流。来自RHESSI和OVSA的HXR和微波数据分别提供了对电子光谱和位置的补充见解,包括射流本身中加速电子的存在。来自Konus-Wind仪器的高时间分辨率HXR数据表明电子加速时间尺度为1秒或更短。我们使用SoHO/MDI,RHESSI,TRACE和OVSA数据作为约束条件,在GX模拟器框架中模拟高能电子分布。结果是模拟了逃离太阳时加速电子的分布,该分布受到测量的影响和约束。结合检测微波回旋同步辐射从一个开放的,而不是封闭的,磁配置,与现实的3D建模磁图,EUV和X射线发射的约束,我们得到了最严格的限制,以日期内的加速电子太阳射流。
2018-10-30 astro-ph.SR
Dynamic Magnetography of Solar Flaring Loops
我们开发了一个实用的前向拟合方法的基础上的SIMPLEX算法与震动,它允许沿太阳耀斑环的磁场和其他参数的推导使用回旋同步辐射微波成像光谱。我们说明的方法,使用一个模型回路与空间变化的磁场,填充均匀的环境密度和均匀分布的快速电子人口与各向同性,幂律能量分布。
2009-06-01 astro-ph.SR
Non-thermal electron energization during the impulsive phase of an X9.3 flare revealed by Insight-HXMT
X9.3耀斑SOL 20170906 T11:55是由中国第一台硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)上的CsI探测器观测到的。利用小波方法,我们报道了22秒左右的准周期脉冲.从100 keV到800 keV的能谱表明,随着γ射线通量的增加,光子指数呈幂律变化,从峰前的$\sim 1.8$,到耀斑峰附近的$\sim 2.0$,再到$\sim 1.8$。回旋同步微波谱分析表明,$36.6 \pm 0.6 \arcsec$半径回旋同步辐射源的平均横向磁场约为608.2 Gauss,穿透$\ge$的10 keV非热电子密度在峰值时刻约为$10^{6.7} \mathrm{cm}^{-3}$。磁场强度随高频射电通量的演化而变化。进一步的回旋同步辐射源模型分析表明,存在一个相当稳定的回旋同步辐射源,其非热电子密度和横向磁场演化与高频光变曲线相似。时间谱分析表明,这些非热电子被加速的重复磁重联,可能从一个较低的日冕源。
2021-06-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Temporal and Spatial Analyses of Spectral Indices of Nonthermal Emissions Derived from Hard X-Rays and Microwaves
我们研究了在硬X射线(HXRs)和微波中看到的非热发射的电子光谱指数。本文分析了\it Yohkoh}上的硬X射线望远镜、野边山射电偏振仪(NoRP)和野边山射电日像仪(NoRH)观测到的12个耀斑,并比较了由硬X射线和微波总通量导出的光谱指数。除了四个事件,其中有非常软的HXR光谱的热分量的痛苦,这些耀斑显示出的差距$Δδ$之间的电子光谱指数来自硬X射线$δ_{X}$和微波$δ_μ$($Δδ= δ_{X} - δ_μ$)约为1.6。此外,从HXR爆发的开始到峰值时间,HXR光谱指数$δ_{X}$的时间分布与微波光谱指数$δ_μ$的时间分布同步演化,保持恒定的间隙。我们还研究了空间分辨分布的微波光谱指数使用NoRH数据。HXR足点源的微波谱指数$δ_μ$往往较大,这意味着较软的频谱,具有较强的磁场比在环路顶部。这些结果表明,电子光谱弯曲在几百千电子伏左右,并在更高的能量范围内,有助于微波回旋同步辐射变得更难。
2012-12-08 astro-ph.SR
Microwave response to kink oscillations of a plasma slab
研究了线性扭折快磁声波对等离子体板微波辐射强度的调制。板片沿直的磁场伸展,并且可以表示例如太阳日冕中的耀斑活动区域中的电流片,或者流光或伪流光柄。等离子体密度在垂直方向上是不均匀的,并由对称的爱泼斯坦轮廓描述。等离子体参数$β$取为零,这是一个很好的近似太阳日冕活动区。微波辐射是由温和的相对论电子占据振荡板内的一层,并通过回旋同步加速器(GS)机制辐射。在GS光谱的光学薄部分模拟了微波发射的光变曲线,并分析了它们的典型傅里叶光谱。结果表明,微波对线性扭折磁流体动力学波的响应是非线性的。结果表明,当波节处的微波光变曲线以与扰动扭折模相同的频率振荡时,波腹处的微波振荡频率是扭折振荡频率的两倍。当从节点滑动到反节点时,发生从一种类型的光变曲线到另一种类型的光变曲线的逐渐变换。该结果不依赖于振荡板内部的GS发射层的宽度。这一发现应被视为在太阳和恒星耀斑的微波准周期脉动的解释。
2023-02-01 astro-ph.SR
Excitation of Multi-periodic Kink Motions in Solar Flare Loops: Possible Application to Quasi-periodic Pulsations
磁流体动力学(MHD)波常被用来解释太阳耀斑中的准周期脉动(QPP)现象。我们使用三维MHD模拟研究了直耀斑环对扭结状速度扰动的响应,并使用快速回旋同步加速器程序对微波辐射进行了正演模拟。同时产生两个周期的扭折运动,其中长周期分量PL = 57s为径向基本扭折模,短周期分量PS =5.8s为第一漏扭折模。正演模拟结果表明,在某些视线范围内,微波强度存在双周期振荡。将光束尺寸增大到(1”)^2并不能消除微波振荡。我们建议,第一泄漏扭结模式是一个很有前途的候选机制,占短周期QPP。具有高空间分辨率的射电望远镜可以帮助区分这种新机制与香肠模式等传统解释。
2023-01-13 astro-ph.SR
Cold Solar Flares I. Microwave Domain
本文在微波波段对约100个“冷”耀斑进行统计分析,发现其具有持续时间短、谱峰频率高和谱指数硬等特征,多数耀斑中Razin效应的存在表明耀斑环稠密,并探讨了其与电子加速效率的关系。
2023-09-07 astro-ph.SR
Magnetography of Solar Flaring Loops with Microwave Imaging Spectropolarimetry
我们已经开发了一个通用的框架,从太阳耀斑环路的回旋同步加速器和自由-自由发射建模,并使用它来测试的前提下,二维地图的源参数,特别是磁场,可以推导出从空间分辨的微波光谱偏振数据。在本文中,我们展示了一个现实的磁几何形状,来自一个磁场外推,并包含一个典型的热和非热参数的电子分布,通过一个现实的干涉仪阵列的仪器配置文件折叠后的耀斑环的定量结果。我们比较了从正向拟合均匀源模型到通过折叠图像数据立方体的每个视线所生成的参数与模型中使用的原始参数以及从正向拟合均匀源模型到原始(展开)图像数据立方体所生成的参数。我们发现良好的协议一般,但系统的影响,可以理解为由于有限的分辨率在折叠图像和沿视线的参数的变化,这是忽略了均匀源模型。我们讨论了使用这样的二维参数图在一个更大的框架内的三维建模,和应用这些方法的数据从新一代的多频无线电阵列现在或即将推出的前景。
2013-03-06 astro-ph.SR
Common origin of quasi-periodic pulsations in microwave and decimetric solar radio bursts
我们分析了在SOL 2017 -09- 05 T07:04太阳耀斑的微波和分米射电发射中检测到的准周期脉动(QPP),使用西伯利亚射电日像仪4 - 8(SRH-4 - 8,4-8 GHz)和Mingantu光谱射电日像仪(MUSER-I,0.4-2 GHz)的同时观测。微波发射是宽带的,具有典型的回旋同步辐射光谱,而分米波发射的准周期性增强出现在窄光谱带(500-700 MHz)中,与相干等离子体发射机制一致。我们在微波中发现的周期性约为30 s,来自典型高度约为31 μ m的紧凑环状源。分米发射显示出约6 s的周期性。我们提出了一个定性的方案连接的QPP观察到的非相干和相干光谱带和它们的产生机制。在微波信号中发现的QPPs的属性是典型的耀斑环的扰动的站立香肠模式的快速磁流体动力学(MHD)波。我们的分析表明,这个香肠振荡耀斑环是所讨论的事件中振荡的主要来源。建议的情况是,一个基本的香肠谐波是所观察到的QPP在微波发射的主要原因。分米波发射振荡的起始是由第三香肠谐波通过周期性和非线性触发电流片中的加速过程引起的,电流片形成于香肠振荡耀斑环和延伸到更高高度的外部日冕环之间的界面处。我们的研究结果表明,在太阳耀斑的能量释放和传输的MHD波过程中可能发挥的作用,连接相干和非相干的无线电发射机制。
2021-10-15 astro-ph.SR
Probing Twisted Magnetic Field Using Microwave Observations in an M Class Solar Flare on 11 February, 2014
这项工作证明了利用微波极化观测进行磁场拓扑调查的可能性。我们研究了2014年2月11日发生的GOES M1.7级太阳耀斑。这个耀斑揭示了无线电发射偏振符号的空间反转的明显特征。我们发现,所观察到的偏振模式可以解释从扭曲的磁结构的非热回旋同步辐射。利用Ramaty高能太阳光谱成像仪、野边山射电天文台、射电太阳望远镜网络和太阳动力学天文台的观测资料,确定了耀斑能量释放的非热电子和热等离子体参数,并确定了耀斑能量释放的磁结构。为了重建日冕磁场,我们使用非线性无力场(NLFFF)和潜在的磁场的方法。用GX Simulator程序,利用外推的磁场和从观测中推断的非热电子和热等离子体参数,模拟了非热电子的射电辐射,并将模型的射电图和射电谱与观测结果进行了比较。我们已经发现,潜在的磁场的方法无法解释所观察到的圆极化图案,另一方面,斯托克斯$V$地图是成功地解释通过假设非热电子分布沿扭曲的磁性结构所确定的NLFFF外推法。因此,我们表明,无线电极化图可以用于诊断的拓扑结构的耀斑磁结构的非热电子注入。
2018-01-13 astro-ph.SR
Coronal Magnetic Field Measurements along a Partially Erupting Filament in a Solar Flare
磁通量绳是太阳爆发的核心。磁绳磁场的直接测量对于理解触发和能量释放过程至关重要,然而迄今为止它们仍然难以捉摸。在这里,我们报告了2017年9月6日发生的M1.4级太阳耀斑的微波成像光谱观测,使用了扩展欧文斯谷太阳能阵列获得的数据。这一耀斑事件与大熊座太阳天文台的古德太阳望远镜在Hα中观测到的扭曲灯丝的部分喷发有关。该事件的极紫外(EUV)和X射线特征通常与爆发性耀斑的标准情景一致,存在由明亮的耀斑拱廊连接的双耀斑带。有趣的是,这个部分喷发事件具有微波对应物的特征,其空间和时间演化密切遵循Hα和EUV中看到的细丝。微波源的光谱特性与非热回旋同步辐射一致。使用空间分辨微波频谱分析,我们推导出沿灯丝脊柱,从其顶点到腿的范围从600-1400高斯的磁场强度。计算结果与由耀斑前光球磁图外推的非线性无力磁场模型符合得很好。我们的结论是,微波对应的爆发灯丝可能是由于耀斑加速电子注入到托管磁通量绳腔后,新重新连接的磁场线。
2021-10-13 astro-ph.SR
Modulation of the solar microwave emission by sausage oscillations
本文考虑了直等离子体板在磁场作用下,直等离子体密度的垂直爱泼斯坦分布对直等离子体板的线性香肠形快磁声波对外扩环微波辐射强度的调制。发射是回旋同步加速器(GS)性质的,并且是由在振荡板中占据一层的温和相对论性电子引起的,即,发射体积和振荡体积不重合。结果表明,线性香肠波的微波响应是高度非线性的。的非线性度,定义为二次谐波的傅立叶功率的主谐波的傅立叶功率的比率,被发现取决于GS源的宽度和视角的组合,并且在微波光谱的光学厚和光学薄的部分是不同的。这种效应可以被认为是一个潜在的工具,诊断的横向尺度的区域填充的加速电子。
2022-08-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Spatially-resolved Energetic Electron Properties for the 21 May 2004 Flare from Radio Observations and 3D Simulations
我们详细调查了2004年5月21日耀斑使用的同时观测的野边山射电日像仪,野边山射电偏振仪,拉马蒂高能太阳光谱成像仪(RHESSI)和太阳和日光层天文台(SOHO)。不同光谱范围内的耀斑图像揭示了该事件中存在一个定义明确的单一耀斑环。我们使用最近开发的交互式IDL工具GX模拟器模拟了回旋同步微波辐射。通过模拟结果与观测结果的比较,我们得到了非热电子分布的空间和光谱特性。微波辐射被发现是由高能电子($>100$ keV)产生的,具有相对硬的光谱($δ\simeq 2$);电子强烈集中在环顶部附近。与此同时,脚点附近的高能电子数量太少,无法在RHESSI图像和空间未分辨数据中检测到。SOHO极紫外成像望远镜的图像和低频微波光谱表明存在一个较低磁场的环的扩展“包络”。最有可能的是,在考虑耀斑的高能电子分布反映了本地化(环顶部附近)粒子加速(注入)过程伴随着捕获和散射。
2014-03-23 astro-ph.SR
Implications of Flat Optically Thick Microwave Spectra in Solar Flares for Source Size and Morphology
这项研究的目的是检查太阳耀斑中低频、光学厚度的回旋同步微波辐射的光谱动力学,以确定发射源的特征。我们提出了一组微波爆发的观测扩展欧文斯谷太阳能电池阵(EOVSA)在其调试阶段在$2.5-18$ GHz频率范围内与$1$第二时间分辨率的高分辨率光谱。在本研究分析的12个事件中,9个爆发表现出随时间的光学厚光谱指数$α_l$,源形态的指标直接减少。特别地,与均匀/均匀源($α_l\approx2.9$)的预期频谱相比,五个突发显示“平坦”频谱($α_l\leq1.0$)。低频(< $10$ GHz)处的这些平坦光谱可以被定义为来自具有大面积和/或具有多个发射分量的空间不均匀源的发射。在具有部分互相关数据的六个事件的子集中,具有平坦光谱的两个事件在$2.6-3$ GHz处显示出$\sim120$ arcsec的源大小。基于非均匀性的建模支持多个离散源只能再现平坦频谱的结论。我们报告说,这些平坦的光谱主要出现在衰变阶段,通常在大多数爆发的持续时间内增长平坦,这表明随着耀斑的发展,发射量的不均匀性和复杂性不断增加。这种充满被捕获的高能粒子的大量耀斑发射在其他波长下通常是不可见的,比如硬X射线,这可能是由于这些低环境密度和磁场强度的区域中的无碰撞条件。
2021-07-01 astro-ph.SR
Three-dimensional mapping of coronal magnetic field and plasma parameters in a solar flare
Institut für Sonnenphysik (KIS)(太阳物理研究所);Center For Solar-Terrestrial Research, New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院太阳-地球关系研究中心);University College London, Mullard Space Science Laboratory(伦敦大学学院穆拉德太空科学实验室)
通过微波和X射线数据,研究日闪中磁场和等离子体参数的三维分布,揭示磁主导环境并为日闪模型提供约束。
2026-03-05 astro-ph.SR
Three-dimensional Forward-fit Modeling of the Hard X-Ray and the Microwave Emissions of the 2015 June 22 M6.5 Flare
在耀斑脉冲阶段同时产生硬X射线(HXR)和微波(MW)辐射的加速电子的“共同种群”的概念已被一些研究报告的HXR推断和MW推断的电子能谱之间的差异所挑战。传统的光谱反演方法存在一些问题,主要是由于对耀斑辐射的处理过于简单和不切实际。为了正确解决这个问题,我们使用从观测到的光球磁图外推的非线性自由力场(NLFFF)模型作为三维多波长建模平台GX模拟器的输入,并创建一个统一的电子布居模型,可以同时再现观测到的HXR和MW观测。我们对2015-06-22 M6.5耀斑的脉冲阶段结束进行了建模,并使用目前两种波长的最高分辨率仪器进行的观测来约束建模的电子空间和能量参数,HXR的Rheeven Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)和MW的扩展欧文斯谷太阳能阵列(EOVSA)。我们的研究结果表明,HXR发射的电子布居模型符合标准耀斑模型与打破幂律谱(E_break ~ 200 keV),同时产生HXR足迹点发射和MW高频发射。该模型还包括一个“HXR不可见”人口的非热电子被困在一个大体积的磁场以上的HXR发射环,这是可观察到的回旋同步加速器(GS)辐射发射主要在MW的低频范围。
2017-12-19 astro-ph.SR
Thermal to Nonthermal Energy Partition at the Early Rise Phase of Solar Flares
在某些耀斑中,X射线波段的热分量出现得比非热分量早得多。利用敏感的微波观测,我们重新审视了Battaglia等人(2009)基于RHESSI数据分析得出的这一发现。我们已经发现,非热微波辐射产生的加速电子与至少几百keV的能量,出现早的热软X射线发射表明,电子加速发生在非常早期的耀斑阶段。因此,在耀斑的早期阶段没有探测到硬X射线是一个有限的RHESSI灵敏度的人为因素。在所有考虑的事件中,微波发射强度在早期耀斑阶段增加。我们发现,无论是热或非热的回旋同步辐射可以占主导地位的低频部分的微波光谱低于发生在3-10 GHz的光谱峰值。相比之下,光谱的高频光学薄部分总是由非热的加速电子组成,其幂律能谱在早期耀斑阶段可以扩展到几MeV。这意味着,即使在这个阶段被加速的电子的总数很小,它们的非热光谱也得到了充分的发展。这意味着可用种子粒子的加速过程是完全可操作的。虽然等离子体加热效率很高,但是这种种子群体的产生(通常称为粒子从热池“注入”到加速中的过程)在该阶段具有相当低的效率。这种加热和加速之间的不平衡(有利于加热)在大多数可用的耀斑模型中很难调和。这让人想起焦耳加热和逃逸电子加速之间的权衡,它对电子注入加速过程施加了额外的约束。
2012-09-04 astro-ph.SR
Measuring the Magnetic Field of a Coronal Mass Ejection from Low to Middle Corona
本研究结合EOVSA与OVRO-LWA的射电成像光谱数据,首次利用回旋同步辐射诊断测量了伴随X5级耀斑的CME在低、中日冕不同高度的磁场强度,为CME磁结构及早期演化研究提供了关键新依据。
2025-09-05 astro-ph.SR
Flare SOL2012-07-06: on the origin of the circular polarization reversal between 17 GHz and 34 GHz
新一代高空间分辨率多波长射电日像仪将采用微波成像分光偏振法来恢复耀斑源和波传播路径上的耀斑拓扑结构和等离子体参数。记录的偏振取决于发射机制和发射机制(光学厚或薄),发射粒子的属性和传播效应。在这里,我们报告了一个不寻常的耀斑,SOL 2012 -07- 06 T01:37,其光学薄的回旋同步辐射的主源显示出明显的普通模式意义上的偏振与经典理论,有利于非凡的模式。这次耀斑产生了大量的硬X射线和高达80 GHz的高频微波的非热辐射。发现主耀斑源对应于两个大小相差很大的环的相互作用部位。我们研究了圆极化传感的三个可能的已知原因-反模耦合、正电子贡献和波束角分布的影响。我们排除了由于正电子的贡献而导致的极化反转,因为在X射线发射中没有相关的响应。我们发现,一个束状的电子分布可以产生所观察到的极化行为,但源的热密度必须远远高于估计从X射线数据。我们的结论是,在光学薄模式的视寻常波发射是由于无线电波传播通过准横向(QT)层。在磁场值高且横向于视线的日冕中,可以实现相当低的异常高的过渡频率(高于35 GHz)。这将微波源放置在该QT层下方,即在日冕中非常低。
2017-09-19 astro-ph.SR
Observations of a quasi-periodic pulsation in the coronal loop and microwave flux during a solar preflare phase
我们报告了2016年3月23日在C1.1耀斑的前耀斑阶段,在EUV图像和微波发射上同时从日冕环的空间位移中检测到的准周期脉动(QPP)事件。利用运动放大技术,在波长为171 A的大气成像组件(AIA)图像序列中,发现了一个弥散日冕环中存在一个周期增长的低振幅横向振荡,其初始振荡周期约为397 s,增长率为0.045。同时,在同一活动区的微波通量中发现了一个增长周期从大约300 s到近500 s的QPP。根据AIA极紫外波段和野边山射电日像仪微波17 GHz波段的成像观测,发现扩散日冕环和微波辐射源之间通过AIA波段94 A的热环连接。QPP的增长周期与载流等离子体回路中LRC电路振荡过程的调制有关。电流的存在可能意味着在耀斑爆发前阶段源区的无电势。
2020-03-21 astro-ph.SR
Quasi-Periodic Pulsations Driven by Structural Oscillations in a Kink-Unstable Flaring Coronal Loop
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester(曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心);Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire(赫特福德大学天体物理研究中心)
本研究通过三维磁流体动力学模拟及回旋同步辐射前向建模,探究扭结不稳定耀斑日冕环的结构振荡与准周期脉动的关联,发现辐射振荡由香肠模和扭结模驱动但频率关系复杂,为耀斑环物理参数诊断提供基础。
2025-10-06 astro-ph.SR
3D Radio and X-Ray Modeling and Data Analysis Software: Revealing Flare Complexity
我们对早期开发的用于微波和X射线发射建模的基于IDL的模拟工具进行了重大增强。基于对象的架构提供了交互式图形用户界面,其允许用户导入光球磁场图并执行磁场外推以几乎立即生成3D磁场模型,通过交互式地创建磁场线和相关联的磁通量管来研究这些模型的磁拓扑,用用户定义的非均匀热等离子体和各向异性、非均匀非热电子分布;调查从模型计算的无线电和X射线发射的空间和光谱特性,并将模型导出的图像和光谱与观测数据进行比较。该应用程序集成了共享对象库,其中包含用FORTRAN和C++开发的快速陀螺同步辐射代码,用IDL开发的软、硬X射线代码,基于FORTRAN的势场外推例程和基于IDL的线性无力场外推例程。交互式界面允许用户添加任何符合我们的界面标准的用户定义的辐射代码,以及用户定义的磁场外推例程。在这里,我们使用这个工具来分析一个简单的单环耀斑,并使用该模型来约束磁耀斑环的三维结构和该环内的快速电子的三维空间分布。我们迭代计算多频微波和多能X射线图像从现实的磁通量管从外推的前采取的耀斑的磁图,并将它们与成像数据SDO,NoRH和RHESSI仪器。我们用这个事件来说明使用的工具,一般解释太阳耀斑,以解决太阳物理学中的不同问题。
2015-01-09 astro-ph.SR
On the origin of 140 GHz emission from the 4 July 2012 solar flare
分析了2012年7月4日鲍曼莫斯科国立技术大学RT-7.5射电望远镜在93和140 GHz以及基斯洛维斯克和梅茨霍维射电望远镜、射电太阳望远镜网络(RSTO)、GOES、RHESSI和SDO轨道站观测到的亚太赫兹事件。已观察到93和140 GHz之间的光谱通量随频率增加。在SDO/AIA数据的基础上,计算了差异排放量。结果表明,温度在0.5~MK以上的热日冕等离子体不能解释观测到的亚太赫兹耀斑辐射。在$10$ ~GHz附近的微波辐射可能是由非热回旋同步辐射机制产生的,而所观察到的毫米波光谱特性可能是由温度约为0.1~MK的等离子体的热韧致辐射产生的。
2016-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring the magnetic field asymmetry of solar flares from the degree of polarisation at millimetre wavelengths
利用毫米波太阳耀斑的偏振测量研究了耀斑发射源的磁场结构。我们分析了两个太阳耀斑(SOL 2013 -02-17和SOL 2013 -11-05)观测到的偏振发射毫米波活动在太阳(POEMAS)在45和90 GHz,微波从1 - 15 GHz的射电太阳望远镜网络(RSENS),并在高频率(212 GHz)的太阳亚毫米望远镜(SST)。此外,来自这些耀斑的硬X射线同时被Rheeven Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)探测到。的通量和偏振无线电频谱拟合使用的模型,模拟回旋同步辐射在空间变化的三维磁场环结构。对于{建模},磁环几何形状是固定的,场强是磁场的唯一自由参数。此外,该模型假定电子分布均匀,以高能电子数密度和电子谱指数为自由参数。拟合模型再现合理以及观察到的偏振度和无线电通量谱产生的物理参数的环和耀斑源的每个事件。我们的研究结果表明,在太阳耀斑的高程度的偏振可以解释两个源位于高度不对称的磁回路的{footpoints},而低的偏振度产生的对称磁回路的脚点源。
2020-05-04 astro-ph.SR
Radio Diagnostics of Particle Acceleration in Solar Flares with SKAO Observations
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);University College London(伦敦大学学院);University of Glasgow(格拉斯哥大学)
综述利用SKAO高分辨率射电观测诊断太阳耀斑中粒子加速过程,包括非热辐射机制、磁场诊断及对弱粒子群统计研究的前景。
2026-06-27 astro-ph.SR
Kink oscillations of coronal loops
日冕环的扭结振荡,即,扭结驻波是日冕中研究最多的动力学现象之一。振荡是由脉冲能量释放激发的,例如低日冕爆发。振荡的典型周期是从几分钟到几分钟,并且发现随着振荡环的主要半径的增加而线性增加。它清楚地表明,扭结振荡是环的自然模式,并可以被描述为驻波快磁声波与环的长度确定的波长。在两个不同的制度中观察到扭结振荡。在快速衰减状态下,表观位移振幅达到环的几个小半径。阻尼时间约为几个振荡周期,随着振幅的增加而减小,表明阻尼的非线性性质。在无衰减区,振幅小于小半径,驱动因素仍有争议。综述总结了在过去十年中获得的主要发现,并涵盖了观测和理论结果。观测结果包括创建和分析振荡事件的综合目录,以及用极紫外和微波波段的成像和光谱仪器探测扭结振荡。理论结果包括各种方法来建模方面的磁流体动力学波理论。扭折振荡的性质依赖于振荡环的参数,如磁扭曲、层结、定常流、温度变化等,这使得扭折振荡成为磁流体动力学地震学方法对这些参数的自然探测。
2021-09-23 astro-ph.SR