Soft X-ray coronal spectra at low activity levels observed by RESIK
宁静太阳的X射线辐射对日冕加热机制的研究具有重要意义,但自轨道太阳天文台(OSO)航天器时代以来,人们一直没有对它进行详细的研究。布拉格晶体谱仪X射线观测一般集中在耀斑和活动区。CORONAS-F太阳飞行任务上的RESIK(伦琴诺夫斯基光谱仪的Izognutymi Kristalami)仪器的高灵敏度使人们能够首次系统地研究宁静日冕的X射线发射。我们的目的是推导出的物理条件的非耀斑电晕RESIK线强度在几个光谱范围内使用等温和多热假设。选取2003年1月和2月的312个静日时段的光谱进行分析,根据活动水平将其分为5组。对于每个组,在选定的光谱带的通量已被用来计算值参数的最佳拟合,导致每个组的强度特性。我们使用等温和多温假设,后者描述的差分发射测量(DEM)分布。RESIK光谱覆盖波长范围(3.3-6.1 A)。这包括使用适用于评估温度和发射测量的高离子化Si、S、Cl、Ar和K的发射线。RESIK光谱在这些非常低的太阳活动的时间间隔第一次提供了信息的温度结构的安静的日冕。虽然大部分的辐射似乎来自于温度在2 MK和3 MK之间的等离子体,但也有证据表明存在更热的等离子体(T约为1000 K)。10 MK),其排放量比冷却器组件小3个数量级。无论是日冕还是光球元素丰度似乎都不能令人满意地描述观测到的光谱。
2010-03-15 astro-ph.SR
The solar X-ray continuum measured by RESIK
利用CORONAS-F卫星上的RESIK晶体谱仪,对2002- 2003年7个月内19次耀斑的3.495 ~ 4.220埃5个波长的太阳X射线连续辐射进行了观测。在这个波长范围内,自由-自由和自由-束缚发射具有可比的通量。利用接近最佳设置的脉冲高度分析仪,荧光背景被去除,以便RESIK测量这些波段中的真实太阳连续谱,绝对校准的不确定性为正负20%。用Chianti原子代码将观测到的归一化为10^48 cm^-3的连续谱发射与理论上的连续谱进行了比较。RESIK测量的准确性,使光球和日冕丰度集,重要的自由约束连续,被歧视。据发现,有协议约25%的测量连续与那些计算从CHIANTI假设日冕中的Mg,Si,Fe丰度的四倍光球丰度。
2010-01-14 astro-ph.SR
A Multiwavelength Analysis of the Long-duration Flare Observed on 15 April 2002
本文对2002年4月15日观测到的长持续时间耀斑(软X射线峰值时间为03:55 UT,SOL 2002 -04- 15 T03:55)进行了多波长分析。这次耀斑发生在NOAA 9906的圆盘(S15 W 01)上,并被许多空间仪器观测到,包括太阳和日光层天文台(SOHO/EIT)上的极紫外成像望远镜,Coronas-F航天器上的RESIK光谱仪和Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)。我们对这些测量结果进行了复杂的分析,并研究了表征燃烧等离子体条件的形态和物理参数。利用195 ASOHO/EIT图像研究了耀斑环的演化。RHESSI数据的分析提供了一个机会,详细分析硬X射线发射与1千电子伏的能量分辨率。我们使用地球同步业务环境卫星(GOES)的观测等温解释的X射线测量。通过基于RESIK X射线谱的差分发射测量(DEM)分析,对耀斑等离子体进行了温度诊断。
2019-12-17 astro-ph.SR
A solar spectroscopic absolute abundance of argon from RESIK
利用CORONAS-F航天器上的RESIK X射线谱仪对3.949埃和3.733埃的类He和类H Ar(Ar XVII和Ar XVIII)谱线的观测,结合GOES两个通道的温度和发射测量,分析了日冕耀斑等离子体中Ar的丰度。线通量每单位排放量的措施显示温度的依赖性,如从理论上预测,并导致光谱确定的绝对Ar丰度值,A(Ar)= 6.44 pm 0.07(Ar XVII)和6.49 pm 0.16(Ar XVIII),这是在协议内的不确定性。加权平均值为6.45 pm 0.06,这是最近的两个汇编之间的太阳Ar丰度,并建议光球和日冕的Ar丰度是非常相似的。
2010-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Compatibility of Flare Temperatures Observed with AIA, GOES, and RHESSI
我们测试的兼容性和偏见的多热耀斑DEM(差分发射测量)的峰值温度确定与AIA与那些确定的GOES和RHESSI使用等温假设。在SDO任务的前两年观察到的一组149个M级和X级耀斑中,AIA发现在GOES 1-8 A通量峰值时DEM峰值温度的平均值为Tp = 12.0+/-2.9 MK,高斯DEM宽度为log 10(sigma_T)= 0.50+/-0.13。从GOES对相同的149个事件的观测中,推断出平均温度Tp = 15.6+/-2.4 MK,系统地高出TGOES/TAIA = 1.4+/-0.4。我们证明,这种差异的结果从等温假设的反演的GOES过滤器的比率。从这些事件中的61个事件的能量为E ~ 6-12 keV的光子谱的等温拟合,RHESSI发现温度仍然高出TRHESSI/TAIA = 1.9+/-1.0。我们发现,这部分是等温假设的后果。然而,RHESSI对DEM峰值的低温范围不敏感,因此RHESSI仅对DEM函数的高温尾部进行采样。这也可能导致AIA和RHESSI温度之间的差异。GOES和RHESSI发现的较高的火炬温度意味着相应的较低的排放措施。我们得出结论,自洽耀斑DEM温度和排放措施需要同时拟合EUV(AIA)和软X射线(GOES和RHESSI)通量。
2014-01-16 astro-ph.SR
Observations of Thermal Flare Plasma with the EUV Variability Experiment
太阳耀斑的特征之一是极高温等离子体的脉冲形成。然而,热辐射的性质还没有得到很好的理解,对太阳耀斑观测结果的分析往往是基于耀斑等离子体是等温的假设。太阳动力学天文台(SDO)的极紫外变率实验(EVE)提供了对跨越广泛温度范围的发射线的光谱分辨观测(例如,Fe XV-Fe XXIV),并允许对热耀斑等离子体进行详细研究。本文描述了一种利用EVE观测计算耀斑中的差分辐射测量分布的方法,并将其应用于几个典型事件。我们发现,在耀斑的所有阶段的差分发射测量分布是广泛的。比较EVE谱与基于GOES软X射线通量的参数计算表明,等温近似一般是一个差的耀斑的热结构的代表。
2012-11-08 astro-ph.SR
Stellar Coronae, Solar Flares: a Detailed Comparison of sigma Gem, HR 1099, and the Sun in High-resolution X-rays
钱德拉HETG光谱的日冕活动双星西格玛宝石和HR 1099是最高的通量观测等系统采取高光谱分辨率的x射线与此仪器。我们比较它们的性能与俄罗斯的日冕-F RESIK仪器在类似的分辨率在重叠的带通得到的太阳耀斑光谱。我们着重比较了3.3-6.1 A区域的太阳耀斑光谱与相应的sigma Gem和HR 1099光谱。我们还模拟了1.7-25 A的HETG光谱,以确定日冕温度和元素丰度。Sigma Gem是一颗单线日冕活动的长周期双星,它有一个非常热的日冕。HR 1099是一个类似的,但更短的时间,双线系统。在深曝光中,我们研究了一些较弱的物种,如K,Na和Al,它们具有最低的第一电离势(FIP)的发射。太阳耀斑的温度达到20 MK,与sigma Gem和HR 1099日冕相当。在钱德拉曝光期间,sigma Gem从耀斑中缓慢衰减,其光谱的特征是具有广泛温度分布的碰撞电离平衡等离子体,范围从2-60 MK,峰值接近25 MK,但大量发射来自50 MK等离子体。我们已经检测到K XVIII和Na XI的排放,这使我们能够对它们的丰度设定限制。HR 1099也处于耀斑状态,但没有检测到K XVIII。这些测量提供了太阳和恒星日冕丰度的新比较,特别是在最低的FIP值。低FIP元素在恒星日冕中并不像在太阳中那样表现出增强,除了Sigma Gem中的K。Sigma Gem和HR 1099在它们的排放测…
2013-04-01 astro-ph.SR
The X-Ray Line Feature At 3.5 Kev In Galaxy Cluster Spectra
Bulbul等人和Boyarsky等人最近的工作表明,在大约100米处的线特征。3.5用XMM-牛顿观测到的星系团和单个星系的X射线谱中的千电子伏是由于无菌中微子的衰变,这是一种暗物质候选者。这一发现受到了Jeltema和Profumo的批评,因为模型光谱表明,类氦的钾(K XVIII)和氯(Cl XVI)中的原子跃迁更有可能是发射体。本文指出,KXVIII谱线已在许多太阳耀斑的高光谱分辨率谱中被RESIK晶体谱仪观测到,并出现在日冕活动星sigma Gem的Chandra HETG谱中。此外,太阳耀斑光谱至少表明日冕钾的平均丰度比太阳光球丰度高9到11倍。这一事实,连同XMM-牛顿光谱的低统计质量,完全解释了大约。3.5 keV的功能,因此没有必要调用一个不育中微子的解释所观察到的线功能在3.5 keV。
2015-07-16 astro-ph.SR
Hot X-ray Onsets of Solar Flares
对太阳耀斑脉冲相前局部等离子体条件的研究有助于我们理解导致主耀斑能量释放的物理过程。在这里,我们提出了一个热的X射线发病间隔的增强等温等离子体温度在10-15 MK的范围内高达几十秒之前的耀斑的脉冲阶段的证据。该“热起始”间隔发生在初始软X射线增加期间和可检测的硬X射线发射之前。由地球静止业务环境卫星(GOES)X射线传感器估计并由拉马提高能太阳光谱成像仪(RHESSI)的数据证实的等温温度没有显示出逐渐上升的迹象,无论耀斑的分类或结构如何,都会出现“热启动”现象。在一个小样本的四个有代表性的耀斑事件,我们确定这种早期热发作软X射线发射主要是在足点和低洼的环路,而不是与日冕结构,从大气成像组件(AIA)的图像的基础上。我们证实这一点,通过临掩星的一个耀斑区。这些热的X射线开始出现之前,有证据表明碰撞加热的非热电子,因此,他们挑战标准的耀斑加热建模技术。
2020-07-10 astro-ph.SR
Thermal Properties of Current Sheet Plasmas in Solar Flares
本文利用SDO/AIA的EUV观测和DEM分析研究太阳耀斑电流片等离子体的热性质,发现其通常呈等温且温度不随高度变化,峰值约logT=7.0–7.1,表明耀斑重联形成了宏观上稳定均匀的片状结构。
2024-07-01 astro-ph.SR
Maser Flares Driven by Isothermal Shock Waves
本研究通过三维建模分析等温流体动力学与C型冲击波撞击AU尺度云团引发的22 GHz水脉泽耀发,量化其饱和、光变、强度及辐射束特性。
2024-04-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Solar Flare Iron Abundance
利用太阳耀斑期间{ \em RHESSI} X射线谱中6.65 keV(Fe线)和8 keV(Fe/Ni线)的发射线复合体测量了铁的丰度。选择了稳定衰减的长持续时间耀斑的光谱,采用等温假设和改进的数据分析方法。两个光谱拟合模型给出了可比较的结果,即铁丰度低于以前的日冕值,但高于光球值。在优选的方法中,估计的Fe丰度是$A({\rm Fe}) = 7.91 \pm 0.10$(在对数标度上,具有$A({\rm H}) = 12$),或$2.6 \pm 0.6$乘以光球Fe丰度。我们的估计是基于对20次耀斑期间拍摄的1,898个光谱的详细分析。未显示不同扩口之间的差异。这证明了类似于安静太阳等离子体的分馏机制。$A({\rm Fe})$的新值对估算的辐射损失曲线具有重要意义。
2012-01-13 astro-ph.SR
Anticipating Solar Flares
本文利用软X射线观测中的热起始前兆事件(HOPE)定义耀斑预测指数(FAI),可在耀斑峰值前几分钟发出警报,且假阳性率极低。
2024-07-05 astro-ph.SR
Highly Ionized Potassium Lines in Solar X-ray Spectra and the Abundance of Potassium
钾的丰度是根据太阳任务CORONAS-F上的RESIK仪器在3.53 A和3.57 A之间的耀斑期间观测到的X射线线得出的。这些谱线包括由类氦K和类锂K双电子卫星发射的谱线,这些谱线是使用CHIANTI原子代码和新计算的原子数据合成的。有很好的协议,观察到的和合成的光谱,并与不同的温度从两个GOES通道的比率估计的光谱的理论行为是正确的预测。所观测到的类氦K共振线的每单位发射测量通量给出log A(K)= 5.86(在log A(H)= 12的标度上),总范围为2.9倍。这比光球丰度估计值高出5.5倍,比第一电离势(FIP)小于10 eV的其他元素稍大。有,那么,在日冕等离子体中的低FIP元素的富集弱依赖于FIP的值,其中K是非常低的(4.34 eV)的可能性。我们的工作还表明,形成FIP效应的元素分馏发生在低色球层,而不是像某些模型那样发生在更高的位置。
2010-01-10 astro-ph.SR
Plasma heating in solar microflares: statistics and analysis
在本文中,我们提出的481个弱太阳耀斑,从A0.01到B \textit{GOES}类,在2009年4月至7月的太阳活动极低期间观察到的分析结果。对于所有的耀斑,我们测量的等离子体的温度在等温和两个温度的近似,并试图拟合其关系与X射线类使用指数和幂律函数。我们发现从A0.01到X级的整个温度分布不能用一个指数函数来拟合。对于A1.0以下的弱耀斑,拟合比中、大耀斑明显陡峭。幂律近似似乎是更可靠的:相应的功能被发现是在很好的协议与实验数据的微耀斑和正常耀斑。我们的研究预测,等离子体加热的证据可以发现耀斑从A0.0002 X射线类。较弱的事件大概不能加热周围的等离子体。我们还估计了所有耀斑的排放措施和113个事件的热能。
2017-06-19 astro-ph.SR
A Model for the Escape of Solar-Flare Accelerated Particles
我们解决的问题是如何被加速的太阳耀斑粒子可以迅速逃逸到日球层,在一个小时或less. Impulsive太阳高能粒子(SEP)爆发的时间尺度上通常被观察到与所谓的爆发耀斑组成的日冕物质抛射(CME)和耀斑。这些高度瞬发的SEP被认为是由耀斑直接加速的,而不是由CME激波加速的,尽管粒子加速的精确机制仍然存在争议。无论它们的起源是什么,在标准爆发耀斑模型的磁几何学中,被加速的粒子应该仍然被困在日冕耀斑环的闭合磁场和喷射出的通量绳中。在这种情况下,当大量的喷出物到达地球时,粒子只会在几个小时到几天的延迟之后到达地球。我们认为CME爆发模型所固有的外部磁重联可以自然地解释耀斑加速高能粒子迅速逃逸到行星际开放的磁通量管上的原因。我们提出了详细的2.5维MHD模拟的爆发CME/耀斑事件与背景等温太阳风。我们的计算表明,如果事件发生足够接近冕洞边界,开放和封闭的领域之间的交换重联可以发生,这使得粒子从内部喷射通量绳进入太阳风场线后不久爆发。我们将这些结果与脉冲SEP的标准观测结果进行了比较,并讨论了该模型对进一步观测和计算的影响。
2013-06-12 astro-ph.SR
NuSTAR hard X-ray observation of a sub-A class solar flare
我们报告了太阳微耀斑SOL 2015 -09- 01 T04的NuSTAR观测。虽然它太微弱,无法被GOES X射线传感器观测到,但我们估计该事件的亮度为A0.1级耀斑。RHESSI观测到的这种微耀斑,每个探测器每秒只有5个计数,比现有文献中的任何硬X射线(HXR)耀斑都要微弱。微耀斑发生在高灵敏度的NuSTAR天体物理观测台进行太阳指向时,该观测台使用其直接聚焦光学器件制作了详细的HXR微耀斑光谱和图像。微耀斑表现出HXR特性,通常在较大的耀斑,包括快速上升和更渐进的衰减,更早的峰值时间与更高的能量,空间尺寸类似的RHESSI微耀斑,和高能量过剩超过等温光谱分量在脉冲阶段。微耀斑的发射量、温度和能量都很小,但物理尺寸并不小;观测结果与至少两个磁环相互作用的起源一致。我们估计微耀斑发生时的热能增加量为2.4 × 10^27尔格。观测结果表明,耀斑确实会缩小到极小的能量,并保留我们通常认为的“类似耀斑”的特性。
2017-07-18 astro-ph.SR
Soft X-ray Fluxes of Major Flares Far Behind the Limb as Estimated Using STEREO EUV Images
自2010年以来,随着太阳活动的增加,双STEREO航天器上的极紫外成像仪观测到了来自太阳背面的许多耀斑。我们的目标是通过找到EUVI与GOES X射线通量的关系,从EUVI数据估计它们的X射线峰值通量。由于192 A处Fe xxiv线的存在,EUVI 195 A通道的响应在15 MK附近有一个次宽峰,其通量在耀斑上升阶段密切跟踪X射线通量。如果耀斑等离子体是等温的,EUVI通量应该与GOES通量成正比。实际上,耀斑的多热性质和其他因素使EUVI观测的X射线通量估计复杂化。通过比较GOES通量与太阳动力学观测站(SDO)大气成像组件(AIA)的高拍频EUV数据,讨论了不确定性。我们的结论是EUVI 195 A数据可以提供强耀斑的X射线峰值通量的估计(例如,GOES量表中的M4以上),不确定性为几个因素。最后,我们展示了从远离边缘的地区发出的强烈耀斑的例子,其中一些在AIA图像中显示出喷发的特征。
2013-04-15 astro-ph.SR
Soft X-ray Spectral Diagnostics of Multi-thermal Plasma in Solar Flares with Chandrayaan-2 XSM
X射线波段的光谱观测提供了对太阳耀斑等离子体温度分布的极好诊断。月船2号飞行任务上的太阳X射线监测器提供1 - 15千电子伏能量范围内的宽带磁盘集成软X射线太阳光谱测量,具有高光谱分辨率和时间节奏。在这项研究中,我们分析的X射线光谱的三个代表性的GOES C级耀斑获得的XSM调查过程中的耀斑的各种等离子体参数的演变。使用软X射线光谱组成的连续和良好分辨的线复合物的主要元素,如镁,硅,铁,我们调查的有效性的等温和多热假设的高温成分的燃烧等离子体。我们发现,软X射线光谱在高强度耀斑的脉冲阶段是不一致的等温模型,最适合双峰差分发射测量分布的温度较热的组件比较冷的组件的温度上升更快。在DEM模型中观测到的两个不同的温度分量在耀斑的脉冲阶段表明直接加热的等离子体在日冕和蒸发的等离子体从色球足点的存在。我们还发现,低FIP元素Mg,Si和Fe的丰度从近日冕附近的光球值在耀斑的上升阶段减少,并恢复到日冕值在衰减阶段,这也是一致的色球蒸发的情况。
2022-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigating the differential emission measure and energetics of microflares with combined SDO/AIA and RHESSI observations
太阳物理学中的一个重要问题是太阳微耀斑,目前可观测到的X射线中最小的耀斑事件,是否具有与大耀斑相同的能量特性。最近的调查表明,微耀斑的粒子加速器的效率可能不如大耀斑,因此贡献较少的非热能,这可能对日冕加热机制有影响。因此,我们探索微耀斑的能量特性相结合的极紫外(EUV)和X射线测量。我们提出了前向拟合差分发射测量(DEM)分析的10个微耀斑。拟合的约束相结合,第一次,高温RHESSI观测和来自SDO/AIA的通量数据。两个拟合模型进行测试的DEM;高斯分布和均匀的DEM配置文件。高斯拟合被证明无法解释任何研究的微耀斑的观测结果。然而,10个事件中的8个研究合理地适合一个统一的DEM配置文件。因此,微耀斑等离子体可以被认为是显着的多热,可能不会显着峰值或包含可分辨的精细结构,在观测仪器的不确定性。热和非热能估计每个微耀斑,比较等温等离子体假设的能量预算。根据多热拟合,发现最小非热能含量平均约为估计的热能的30%。相比之下,在等温模型下,非热能和热能估计值一般是相当的。因此,多热等离子体是一个重要的考虑太阳微耀斑,大大改变了他们的热和非热能内容。
2014-05-20 astro-ph.SR
Energy-Dependent Timing of Thermal Emission in Solar Flares
通过对10个M级耀斑的热辐射的理论模型和与能量相关的时序研究,我们认为太阳耀斑等离子体是多热的。我们采用高分辨率的X射线光谱观测的Si探测器的“太阳X射线光谱仪”(SOXS)。印度GSAT-2号航天器上的SOXS于2003年5月8日由GSLV-D2火箭发射。首先,我们通过对一系列等温等离子体通量的积分,模拟了耀斑X射线谱线和连续辐射通量F(ε)的光谱演化。我们发现多温积分通量F(ε)是ε的幂律函数,谱指数(γ)为\approx-4.65。其次,基于耀斑的谱时演化,我们发现在E= 4 - 15 keV能量范围内的辐射主要由T= 12 - 50 MK的温度控制,而多热幂律DEM指数(γ)在-4.4和-5.7之间变化。假设多温度等离子体由热传导冷却控制,X射线通量F(ε,t)随时间的演化表明,随温度变化的冷却时间在296 ~ 4640 s之间变化,电子密度(n_e)在n_e=(1.77-29.3)× 10^10 cm-3范围内变化。采用时间演化技术在目前的研究中作为一种替代方法,用于分离热从非热成分的能谱中,我们测量的断裂能点范围在14和21 \pm 1.0千电子伏之间。
2011-03-29 astro-ph.SR
Improving Solar Flare Nowcasting with the Hot Onset Precursor Event (HOPE) Technique
本研究分析太阳耀斑热起始前驱事件(HOPE)的等离子体特征,开发基于HOPE的耀斑临震预报算法,可提前5-15分钟预警,有望比现有NOAA R3警报更早,为高频通信和耀斑观测提供支持。
2025-09-05 astro-ph.SR
Hard X-Ray Imaging of Individual Spectral Components in Solar Flares
我们提出了一种新的分析技术,结合RHESSI高分辨率成像和光谱观测,将太阳耀斑发射可视化为光谱分量的函数(例如,温度,而不是能量。这种计算上廉价的技术适用于所有空间不变的光谱形式,并且对于可视化光谱确定的各个源并将它们置于上下文中是有用的,例如,将多个等温源与非热发射位置进行比较。例如,虽然极紫外图像通常可以用窄的温度范围来紧密识别,但由于发射主要来自特定离子种类的谱线,X射线图像由连续发射主导,因此具有宽的温度响应,使得难以识别特定温度的源,而不管图像的能带如何。我们结合RHESSI校准的X射线vibrium与空间集成的光谱模型,包括多个等温组件,以有效地隔离各个热源的组合发射和图像分别。我们将这种技术应用于2002年7月23日X4.8事件的研究在以前的作品中,和图像的第一次的超热和冷却器的热源独立。超热源离足点更远,在整个脉冲阶段更长,与超热等离子体的原位加热机制一致。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Highly ionized Calcium and Argon X-ray spectra from a large solar flare
在太阳耀斑光谱中,人们已经观测到了3.17~ 3.21 ~ 3.2.21 ~ 3.21~ 3.2.21较低电离级的双电子卫星(\ion{Ca}{17} ~--~ \ion{Ca}{15})没有得到很好的表征。在2001年一次大的太阳耀斑期间,由{ \em CORONAS-F}\/航天器上的DIOGENESS X射线光谱仪得到的几个光谱显示了\ion{Ca}{17}和\ion{Ca}{16}卫星以及电离氩线(\ion{Ar}{17}、\ion{Ar}{16}),包括双电子卫星。的DIOGENESS光谱进行了比较,从一个合成代码在这里开发的等温假设的基础上与各种原子源,包括双电子卫星数据的考恩Hartree-Fock代码的光谱。通过改变温度作为代码的输入(Ar/Ca丰度比固定在0.33)进行最佳拟合比较;虽然对某些离子分数进行了调整,但仍然达到了接近的一致性。导出的温度接近于从两个{ \em GOES}\/X射线通道$T_{\rm GOES}$导出的温度。有些线是第一次识别。对{ \em P78-1}/航天器和Alcator C-Mod托卡马克的类似谱也进行了分析,得到了类似的一致性。钙和氩线的混合物的重要性被强调,影响用于温度诊断的线比。这一分析将应用于{ \em太阳极大期任务}\/弯晶光谱仪档案和预期从绕太阳轨道飞行的{ \em Interhelioprobe}\/航天器上的Che…
2018-06-22 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: II. Thermal Energies
我们提出了一个项目的第二部分,对全球能量的太阳耀斑和日冕物质抛射,其中包括约400 M-和X-级耀斑观察与AIA/SDO在其任务的第一个3.5年。在本文中,我们计算的差分发射测量(DEM)分布函数和相关的多热能,使用空间合成高斯DEM前向拟合方法。多热DEM功能产生一个显着更高的(平均因子$\approx 14$),但更全面的(多)热能比等温能量估计从相同的AIA数据。我们发现多热能$E_{th}$和磁耗散能$E_{diss}$之间的统计能量比为$E_{th}/E_{diss} \approx 2\%-40\%$,比Emslie等人的估计高一个数量级。2012.对于分析的M级和X级耀斑,我们发现以下物理参数范围:$L=10^{8.2}-10^{9.7}$ cm为耀斑区域的长度尺度,$T_p=10^{5.7}-10^{7.4}$ K为DEM峰值温度,$T_w=10^{6.8}-10^{7.6}$ K为发射测量加权温度,$n_p=10^{10.3}-10^{11.8}$ cm $^{-3}$为平均电子密度,$EM_p=10^{47.3}-10^{50.3}$ cm $^{-3}$为DEM峰值发射测量,以及$E_{th}=10^{26.8}-10^{32.0}$ erg为多热能。计算得到的多热能与RTV标度律$E_{th,RTV} = 7.3 \times 10^{-10} \ T_p^…
2015-02-20 astro-ph.SR
The existence of hot X-ray onsets in solar flares
本文利用太阳轨道器/STIX结合GOES和AIA观测研究四次太阳耀斑最早期阶段,证实存在温度超过10 MK的“热起始”现象,且STIX比GOES更早探测到该模式,表明热起始对耀斑触发、早期发展和预测可能具有重要意义。
2023-10-06 astro-ph.SR
STIX X-ray microflare observations during the Solar Orbiter commissioning phase
X射线成像光谱仪/望远镜(STIX)是太阳轨道器上的HXR仪器,旨在观察4-150 keV之间的大范围耀斑大小的太阳耀斑。我们报告的第一个STIX观测的微耀斑记录在仪器调试阶段,以调查STIX性能在其检测限。这篇第一个结果论文重点关注2020年6月发生在AR 12765中的STIX微耀斑的时间和光谱演化,并将STIX测量结果与GOES/XRS,SDO/AIA和Hinode/XRT进行了比较。对于观测到的GOES A类和B类微耀斑,STIX峰在最低能量的时间位于耀斑的脉冲阶段,在GOES峰的时间之前。这种行为可以解释为STIX对更高温度的灵敏度高于GOES,或者由于存在低能量的非热成分。解释是不确定的,由于有限的计数统计,但在我们的样本中最大的耀斑。对于这个最大的耀斑,低能量峰值时间显然是由于热发射,而在更高能量下看到的非热分量甚至更早出现。这表明经典的热解释也可能适用于大多数较小的耀斑。结合EUV和SXR观测,STIX证实了早期的发现,即等温假设的有效性有限。今后的诊断工作应侧重于多波长研究,以得出在广泛温度范围内的差分发射测量分布,从而准确描述太阳耀斑的能量学。调试观察证实STIX按设计工作。作为一个经验法则,STIX检测耀斑一样小的GOES A类。对于GOES B级以上的耀斑,可以进行详细的光谱和成像分析。
2021-07-08 astro-ph.SR
High-temperature differential emission measure and altitude variations in the temperature and density of solar flare coronal X-ray sources
等离子体加热和加速区域特性的详细知识是太阳耀斑物理观测中的一个主要挑战。利用Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI),定量研究了太阳耀斑日冕源的高温差异发射测度DEM(T)和与能量相关的空间结构。观测到日冕X射线源的高度在10和25 keV之间随能量增加~+0.2 arcsec/keV。虽然等温模型可以拟合RHESSI观测到的热X射线谱,但这样的模型不能解释高度的变化,当温度随高度增加时,需要多热日冕源。首次,我们展示了如何RHESSI成像信息可以用来约束的DEM(T)的耀斑等离子体。我们开发了一个热韧致辐射X射线发射模型,具有不均匀的温度和密度分布,同时再现:i)DEM(T),ii)高度作为能量的函数,和iii)耀斑日冕源与能量的垂直范围。我们发现该区域的温度-高度梯度为~+0.08 keV/arcsec(~1.3 MK/Mm)。其他耀斑中类似的高度-能量趋势表明,大多数日冕X射线源是多热源的,具有很强的垂直温度和密度梯度,并具有很宽的DEM(T)。
2015-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence of Significant Energy Input in the Late Phase of a Solar Flare from NuSTAR X-Ray Observations
我们在2014年12月11日第三次{ \em NuSTAR}太阳活动期间对被掩盖的活动区AR 12222进行了观测,同时进行了{ \em SDO/}AIA和{ \em FOXSI-2}探空火箭观测。活动区在观测前一天,即2014年12月10日的$\sim18$ UT,产生了一个中等大小的太阳耀斑,在{ \em NuSTAR}观测时仍然可以看到耀斑后的环。通过对{ \em SDO/}AIA $335\textrmÅ$通道源辐射的时间演化研究,揭示了极紫外晚相事件的特征,这是由于新的耀斑后环在日冕中拱得越来越高而引起的。{ \em NuSTAR}观测的光谱拟合产生等温源,温度为$3.8-4.6$ MK,发射测量值为$0.3-1.8 \times 10^{46}\textrm{ cm}^{-3}$,密度估计为$2.5-6.0 \times 10^8 \textrm{ cm}^{-3}$。观察到的AIA通量与推导出的{ \em NuSTAR}温度范围一致,有利于$4.0-4.3$ MK范围内的温度值。通过研究耀斑后环的冷却时间和能量含量,我们估计至少有12组耀斑后环形成,随后冷却之间的耀斑和{ \em NuSTAR}的观测,其总热能含量的数量级大于耀斑峰值时间的能量含量。这表明,仅使用耀斑峰值时间来推导耀斑总热能含量的标准方法可能会导致其值大大低估。
2017-01-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
First evidence of non-Gaussian solar flare EUV spectral line profiles and accelerated non-thermal ion motion
太阳耀斑等离子体的性质可以通过对光学细线的观测来确定。发射离子分布决定了线的形状,等温麦克斯韦离子分布产生高斯分布。非高斯线可以指示更复杂的离子分布。我们调查的可能性,确定耀斑加速的非热离子或等离子体的速度分布。利用日之出极紫外成像光谱仪(EIS)研究了耀斑SOL 2013 -05- 15 T01:45期间的极紫外谱线。该耀斑位于太阳东翼附近,具有扩展的环结构,可以在紫外线,极紫外线和X射线中清楚地观察到不同的耀斑特征:带状,硬X射线(HXR)足点和环顶源。EUV线光谱在七个不同的区域进行。我们研究了在2-4 MK温度下形成的孤立和未混合的Fe XVI线(262.976 A)的线轮廓。Fe XVI线轮廓在同一时间接近峰值软X射线发射和自由的定向质量运动检查使用:1。高阶矩分析,2.高斯拟合,以及3.通过拟合与高斯卷积的Kappa分布曲线来解释EIS仪器曲线。铁XVI线轮廓的环顶,HXR的脚点和带状区域可以放心地拟合与kappa线轮廓,给出低,非热kappa值在2-3.3之间。更高的矩分析还发现,许多线峰度值高于高斯值3,即使存在广泛的高斯仪器配置文件。耀斑加速的非热离子人口可以占两个观察到的非高斯线的轮廓,和从高斯拟合发现的Fe XVI过量增宽,如果发射离子与热化的4 MK电子人口相互作用,和仪器配置文件是很好的近似高斯。
2016-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of X-ray spectra and light curves of V1494 Aquilae
本文给出了新星V1494 Aql(1999#2)爆发时的六个Chandra X射线谱和光变曲线。前三次观测是在爆发后第134、187和248天用ACIS-I进行的。计数率分别为1.00、0.69和0.53 cps。我们发现ACIS光变曲线没有明显的周期性。X射线谱显示出连续发射和来自N和O的谱线。我们发现可以接受的光谱拟合使用等温APEC模型与显着增加元素丰度的O和N的所有观测。在爆发后的第248天,除了褪色的发射线外,还出现了明亮的软组分。第300、304和727天的钱德拉观测是与HRC/LETGS一起进行的。光谱由连续发射加上O和N的强发射线组成,这意味着这些元素的丰度很高。在第300天,发生了耀斑,并在第300天和第304天拍摄的光变曲线中检测到周期性振荡。这个耀斑必须起源于流出物质的深处,因为它在短时间尺度上是可变的。在耀斑前后提取的光谱非常相似,这意味着耀斑是一个非常孤立的事件。我们试图拟合黑体,多云,或APEC模型的LETG光谱失败,由于在解开连续谱和发射线组件的困难。在耀斑期间提取的光谱显示,许多谱线的强度显着增加,并出现了几条以前未检测到的谱线。此外,在耀斑之前和之后看到的一些线条在耀斑期间并不存在。在第727天,只能得到零阶的计数率,而且源太微弱,无法提取光变曲线或光谱。
2009-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the hard X-ray properties of the quiet Sun with new RHESSI observations
我们提出了新的RHESSI上限在3-200 keV的能量范围内的太阳硬X射线发射的耀斑和活动区,即安静的太阳,使用2005年7月和2009年4月之间获得的数据。这些新的限制比以前的任何限制都要深得多,限制了几个可能产生硬X射线发射的物理过程。这些包括宇宙射线效应和太阳核心内轴子的产生。这些数据也限制了“纳米耀斑”的性质,这是解释日冕加热的主要候选者。我们发现涉及非热效应的纳米耀斑不太可能加热日冕,因为这样的事件需要一个陡峭的电子谱E^{-δ},其指数δ> 5,延伸到非常低的能量(<1 keV),进入热能范围。我们也使用限制来约束等温模型和日冕薄目标发射模型(幂律和卡帕分布)的参数空间
2010-09-16 astro-ph.SR
Hard X-rays from the deep solar atmosphere. An unusual UV burst with flare properties
研究利用四台空间望远镜分析AR11861中的C级事件,发现其兼具UV爆发与硬X射线耀斑特征,揭示低层大气中高温加热与粒子加速的混合现象。
2024-08-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Analysis of Quiescent Corona X-ray Spectra from SphinX during the 2009 Solar Minimum
在2009年太阳活动异常低的深极小期期间,{ \em CORONAS-PHOTON}\/飞行任务上的SphinX X射线分光光度计观测到空间积分日冕的1~--~ 15 keV X射线光谱。它对能量$> 1.2$ \,keV的灵敏度高于当时轨道上的任何其他太阳X射线光谱仪,包括GOES上的探测器。使用比以前使用的改进得多的仪器数据,我们分析了576个间隔的SphinX光谱,其中没有可辨别的活动(NA),40个间隔时,有X射线增亮(B),和16个间隔时,有微耀斑的峰值发射小于GOES A1(F)。从太阳光谱中减去了在航天器夜间34小时内形成的仪器背景光谱,其中包括电子噪声和粒子辐射。理论光谱用于推导NA、B和F区间(分别为1.69、1.81和1.86 μ M)的等温假设温度。相同光谱的差分发射测量(DEM)分析显示,在每种情况下都有一个“较冷”的成分(log\,$T = 6.2$或$T \approx 1.6$ \,MK),但第二个较热的成分具有定义不太明确的峰值温度,从$\approx 2.5$到$\approx 3.5$ \,MK(log\,$T = 6.4$和6.55),发射测量值比较冷成分小两到三个数量级。这些结果与EVE仪器在太阳活动极小期后获得的结果相似。一个非常热的成分,可能表明纳米耀斑加热的日冕的签名是不明显的SphinX数据。
2019-12-10 astro-ph.SR
FOXSI-2 Solar Microflares II: Hard X-ray Imaging Spectroscopy and Flare Energetics
研究了聚焦光学X射线太阳成像仪(FOXSI-2)在2014年12月11日第二次飞行期间观测到的两个亚A类太阳微耀斑的能量释放和转移性质。FOXSI是第一个利用聚焦光学器件在硬X射线(HXR)区域对太阳成像的太阳专用仪器,对4-20 keV的能量范围敏感。通过光谱分析的两个微耀斑使用光学薄等温等离子体模型,我们发现等离子体加热到~10 MK的温度和排放措施下降到~ $10^{44}~$厘米$^{-3}$的证据。虽然FOXSI-2微耀斑没有检测到非热辐射,但对可能隐藏的非热分量的参数空间的研究表明,非热电子中可能有足够的能量来解释微耀斑1中的热能,这表明该耀斑与标准厚靶模型是一致的。通过太阳优化设计和HXR聚焦光学器件的改进,FOXSI-2在10 keV下的灵敏度比核光谱望远镜阵列(NuSTAR)高出约5倍,用于典型的微耀斑观测,并允许首次直接成像光谱学的太阳HXR,其角分辨率与微耀斑相关。利用这些改进的能力来研究小规模事件的演变,我们发现在一个子A级耀斑的空间和时间的复杂性的证据。这些研究与太阳动力学天文台(SDO/AIA)上的大气成像组件的同期观测相结合,表明这些小型微耀斑的演变与大型耀斑的演变更相似,而不是预期的纳米耀斑的能量爆发。
2020-11-09 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Multi-Instrument (EVE-RHESSI) DEM for Solar Flares, and Implications for Non-Thermal Emission
太阳耀斑的X射线光谱通常由软X射线($\lesssim$ 10 keV)能量范围内的热韧致辐射所主导;对于硬X射线能量($\gtrsim$ 30 keV),发射通常是来自电子束的非热辐射。非热发射的低能量程度仅被粗略地量化。由于热辐射占主导地位,很难获得可能的非热切断能量的下限。在这里,我们使用太阳耀斑数据的EUV变化实验(EVE)的太阳动力学天文台(SDO)和X射线数据从拉马蒂高能光谱成像仪(RHESSI)计算差分发射测量(DEM)。这种等温近似和任何单一仪器DEM的改进有助于解决在热发射和非热发射重叠的范围内的模糊性,并提供对低能量截止的约束。在该模型中,热辐射是从一个DEM,参数化为多个高斯在$Log(T)$。非热发射的结果从光子光谱获得使用厚目标发射模型。两种仪器的光谱以自洽的方式同时拟合。我们的结果是使用2011年2月至2013年2月期间观测到的52个大型(GOES X级和M级)太阳耀斑样本获得的。事实证明,在大耀斑期间,通常可以在早期(在最初的两分钟内)确定低能截止。截止能量通常较低,小于10 keV,大多数下限值在5- 7 keV范围内。
2019-05-20 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Sun as an X-ray star V.: A new method to retrieve coronal filling factors
Eberhard Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo(意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台)
本文提出一种新的SaXS方法,通过将太阳日冕区域的发射测量分布转换为XSPEC谱组件,验证了宽波段X射线谱能否直接恢复填充因子,为恒星X射线分析提供了新的物理方法。
2025-10-27 astro-ph.SR
NuSTAR Detection of X-Ray Heating Events in the Quiet Sun
对日冕加热问题的解释可能在于纳米耀斑的存在,即整个太阳盘面上发生的许多小规模加热事件。在本文中,我们介绍了2016年7月26日和2017年3月21日NuSTAR太阳活动期间三个安静太阳耀斑的第一次成像光谱X射线观测,同时进行SDO/AIA观测。三个事件中有两个显示出峰值X射线和极紫外线(EUV)发射之间的几分钟时间滞后。在$3.2-4.1$ MK范围内的相当低的温度下的等温拟合和$(0.6-15)\times10^{44} \textrm{ cm}^{-3}$的发射测量很好地描述了它们的光谱,导致在$(2-6)\times10^{26}\textrm{ ergs}$范围内的热能。NuSTAR光谱没有显示出任何非热或更高温度成分的迹象。然而,由于(隐藏的)非热能的估计上限是可比的热能的估计,在观察到的光谱中的非热分量的缺乏是不是一个约束的结果。估计GOES类之间的$1/1000 \textrm{ and } 1/100$ A级水平的温度和排放量的拟合值下降,使它们的软X射线通量比最大的太阳耀斑暗8个数量级。
2018-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
First joint X-ray solar microflare observations with NuSTAR and Solar Orbiter/STIX
研究首次联合分析 NuSTAR 与 STIX 观测的 3 个太阳微耀斑,通过堆积校正、等温/厚靶光谱拟合及重投影成像,验证了仪器校准并揭示热环与非热源结构。
2024-09-07 astro-ph.SR
Multi-wavelength observations by XSM, Hinode and SDO of an active region. Chemical abundances and temperatures
我们回顾了Chandrayaan-2上太阳X射线监视器(XSM)的第一年观测,以及补充XSM数据的可用多波长观测,重点是太阳动力学天文台AIA和Hinode XRT,EIS观测。XSM提供了1- 15千电子伏能量范围内的圆盘积分太阳光谱,观测到大量微耀斑。本文分析了AR 12759的多波长观测。我们使用一个新的辐射校准EIS发现,静态AR核心排放在其磁盘交叉的温度和化学丰度的分布,不随时间的推移而显着变化。XSM光谱的分析证实了EIS的结果,并表明,低的第一电离势(FIP)的元素被增强,与他们的光球值相比。频繁的微耀斑产生的AR并没有影响到的丰度的静止AR核心。我们还分析了它产生的其中一个耀斑SOL 2020 -04- 09 T09:32。XSM分析表明等温温度达到6 MK。AIA证实了没有非常高的T排放。我们发现观察到的XSM光谱和使用AIA DEM分析预测的光谱之间非常吻合。相比之下,XRT Al-Poly / Be-thin过滤器比率为静态和燃烧阶段提供了较低的温度。我们发现,这是由于这个比率的敏感性,低温,XRT过滤器的比例预测与DEM分析的基础上EIS和AIA给出的值与观测值吻合得很好。
2022-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR