Flat Spectrum Radio Continuum Emission Associated with $ε$ Eridani
我们目前在33.0 GHz的甚大阵列观测,检测发射符合$ε$波江座内$0\rlap.{"}07$(0.2 AU在这颗星的距离),与$0\rlap.{"}05$的位置精度。这一结果有力地支持了先前作者的建议,即静止厘米发射来自恒星,而不是来自半长轴为$\sim1\rlap.{"}0$(3.4 AU)的巨型系外行星。厘米发射是非常平坦的,是符合光学薄自由-自由发射。特别是,它可以被模拟为质量损失率为$6.6 \times 10^{-11}~ M_\odot ~yr^{-1}$的恒星风,这是太阳值的3,300倍,超过了对这颗恒星风的其他估计。然而,解释的发射在其他热机制,如日冕自由和回旋共振发射不能被丢弃。
2019-01-03 astro-ph.SR
Extended scenarios for solar radio emissions with downshifted electron beam plasma excitations
本文研究了下变频电子束等离子体激发在太阳射电发射中的作用,重新审视三种辐射场景,发现这些激发通过非线性波波相互作用直接或间接参与产生射电波及二次谐波,为II型和III型太阳射电爆发起源提供了新解释。
2025-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Determination of the Height-Temperature Profile Above a Solar Active Region from Multi-Frequency Radio Observations
Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院特别天文台)
本文提出一种迭代方法,利用多频无线电观测重建太阳活跃区域的高度-温度剖面,并验证其在 3-18 GHz 范围内的光谱拟合精度。
2026-03-05 astro-ph.SR
Solar plasma radio emission in the presence of imbalanced turbulence of kinetic-scale Alfvén waves
本文研究了在等离子体/磁压力比$β$小于电子/离子质量比$m_{e}/m_{i}$的日冕区域中,动力学尺度的Alfvénic湍流对等离子体射电辐射产生的影响。本研究的动机是与活动区强磁场有关的太阳I型射电暴现象。对于连续辐射,I型暴的亮温可达$10^{10}$ K,对于I型暴,亮温可超过$10^{11}$ K。目前,还没有一个公认的理论来解释I型风暴如此高的亮度温度和其他一些性质。我们提出的模型与不平衡湍流的动力学尺度阿尔文波产生一个不对称的准线性平台上的电子速度分布的上半部分。朗缪尔共振波的朗道阻尼被抑制,其振幅在热能级以上自发增长。估计的朗缪尔波的饱和水平足够高,以产生观察到的I型无线电发射的基本等离子体频率。在我们的模型中没有出现谐波发射,因为向后传播的朗缪尔波经历了很强的朗道阻尼。我们的模型预测$100\%$极化的意义上的普通(O-)模式的I型发射。
2017-07-07 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Fine structure of type III solar radio bursts from Langmuir wave motion in turbulent plasma
太阳经常加速通过日冕和行星际空间的近相对论电子束。这些射束与它们的等离子体环境相互作用,产生III型射电暴,这是从地球上看到的最明亮的天体物理射电源。III型精细频率结构的形成和运动是一个谜,但通常认为与日冕和太阳风中的等离子体湍流有关。结合动力学模拟和高分辨率无线电III型观测的低频阵列的理论框架,我们定量地表明,精细结构是由移动强烈的朗缪尔波在湍流介质中的团块。我们的研究结果表明,III型精细结构可用于远程分析压缩密度波动的强度和频谱,并可以推断天体物理等离子体中的环境温度,这两者都显着扩大了当前太阳射电辐射的诊断潜力。
2021-03-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Plasma radio emission from inhomogeneous collisional plasma of a flaring loop
本文研究了在碰撞非均匀等离子体中太阳耀斑加速非热电子布居和伴随的等离子体发射的演化。非热电子碰撞演化变得不稳定并产生朗缪尔波,这可能导致强烈的无线电发射。我们自洽地模拟了等离子体中电子的碰撞弛豫、波粒相互作用和非线性朗缪尔波的演化。此外,我们模拟的散射,衰减和合并的朗缪尔波产生无线电发射的基本或谐波的等离子体频率,使用角平均发射模型。长波长的密度波动,例如在日冕中观察到的,被认为强烈抑制了无线电发射的水平,这意味着高水平的朗缪尔波可以在没有可见无线电发射的情况下存在。此外,在均匀等离子体中,发射显示出可以通过密度不均匀性来平滑的时间和频率变化。
2013-12-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Harmonic radio emission in randomly inhomogeneous plasma
本文描述了太阳射电III型爆发谐波辐射产生的理论模型。我们的研究目标是充分考虑最有效的物理过程参与产生谐波电磁辐射通过非线性耦合的朗缪尔波在随机非均匀等离子体的太阳风($l+l^{'} \rightarrow t$)。我们重新审视了传统的机制,在准均匀等离子体的主要产生和背散射朗缪尔波的合并。此外,我们提出并研究了另一种机制,产生的谐波发射只在一个强烈的不均匀等离子体:非线性耦合的入射和反射朗缪尔波内局部区域增强等离子体密度(团块),在反射点附近。这两种机制都意味着等离子体中存在强烈的密度波动。我们使用的结果的概率模型的束-等离子体相互作用和评估的能量转移的效率从朗缪尔波谐波发射。我们推断,准均匀等离子体的谐波发射比以前的研究中发现的显着更强烈。朗缪尔波转换成电磁谐波发射的效率预计将更高,在大的日光层距离的机制在quasihomogeneous等离子体中运行,并在小的日心距离-一个在不均匀的操作。准均匀等离子体中发射强度的估算也可应用于II型太阳射电爆发。在这两种情况下的辐射模式是四极的,我们表明,从密度团块的发射可能有效地有助于谐波无线电发射的可见性。
2020-12-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Fundamental, Harmonic, and Third-harmonic Plasma Emission from Beam-plasma Instabilities: A First-principles Precursor for Astrophysical Radio Bursts
本研究通过大规模第一性原理模拟束流-等离子体不稳定性,明确了产生基频、谐波及三次谐波等离子体辐射的参数阈值与能量转化率,发现辐射与离子-电子温度比无关,为天体物理射电暴的辐射机制提供了决定性数值验证。
2024-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Synthetic radio views on simulated solar flux ropes
在本文中,我们产生的合成无线电模拟通量绳在太阳日冕中,有限β磁流体动力学(MHD)模拟用于模拟通量绳的形成阶段,以及它们的稳定的终态。这些终态表示扭曲的磁通绳,其中平衡的洛伦兹力、重力和压力梯度确定整个磁通绳的全部热力学变化。所获得的模型需要量化无线电波段的辐射转移,并允许我们对比弱到强磁场条件。磁场强度高达100 G的磁通绳产生的无线电意见占主导地位的光学薄自由自由发射。形成的磁通绳显示出明确的形态变化,其发射结构,因为它从一个拱廊变形的磁通绳,无论是在磁盘和肢体。对于一个活跃的区域灯丝通道的磁场强度高达680 G的通量绳,回旋共振发射(从第三第四gyrolayer)可以检测到,甚至占主导地位的自由-自由发射的频率高达7 GHz。最后,我们还显示了合成视图上的模拟灯丝嵌入(弱场)通量绳,导致从一个积极一致的MHD模拟。对于这种灯丝,在肢体的合成视图显示出与实际观测的明显相似之处,从光学厚(低于10 GHz)到光学薄发射的过渡可以重现。在圆盘上,它的尺寸和温度条件还不足以产生观测到的射电亮度凹陷。
2016-01-11 astro-ph.SR
Prospects for radio detection of stellar plasma beams
猛烈的太阳爆发经常伴随着相对论性的带电粒子束。在太阳背景下,它们被称为SPE(太阳粒子事件),并已知会产生特征性的扫频无线电爆发。由于它们的电离势,这种光束影响大气化学和可居住性。射电观测提供了恒星耀斑产生和不产生粒子束的关键判别。在这里,我使用太阳的经验数据和半定量的理论估计,以衡量检测相关的无线电爆发的可行性。我的主要结论是,在现有的低频($ν\lesssim 10^2\,{\rm MHz}$)数据集中专门搜索第二时间尺度上的扫频射电爆发,虽然技术上具有挑战性,但可能会证明类太阳恒星中的高能粒子束。
2020-06-21 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Unraveling the emission mechanism powering long period radio transients from interacting white dwarf binaries via kinetic plasma simulations
本研究通过动理学等离子体模拟,证明相对论性电子回旋脉泽不稳定性是白矮星- M矮星双星系统产生长周期射电暂现源相干射电脉冲的可行机制,并首次量化了非线性状态下的ECMI,为解释观测谱和系统建模奠定基础。
2025-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Small-scale inhomogeneity effects on coherent solar radio emission
本文利用2.5维PIC模拟研究日冕等离子体不均匀性对环束高能电子激发射电波的影响,发现束流与ECM不稳定性可被触发并产生斑马条纹频谱,且不均匀密度或温度影响波的带宽和位置,可用于诊断太阳射电暴源区等离子体性质。
2025-02-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Radio Observational Constraints on Turbulent Astrophysical Plasmas
在过去的几十年里,人们在理解湍流天体物理等离子体方面取得了显著的进展,其中包括太阳风和星际介质。就太阳风而言,这一进展在很大程度上依赖于空间仪器的现场测量。然而,地面无线电观测也发挥了重要作用,并有可能发挥更大的作用。特别是,使用遥远的背景源(类星体、类星体、卫星信标)来透射前景日冕和太阳风,各种无线电传播现象可以用来绘制日冕和日光层的等离子体特性,以及温暖的星际介质。这些包括角展宽,行星际和星际的偏振,以及法拉第旋转。这些观测结果与现场观测的太阳风有很好的互补性,并可能成为ISM湍流研究的支柱。我们指出,下一代甚大阵列(ngVLA)满足充分利用天体物理湍流的无线电观测所需的所有要求。
2019-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Estimating the coronal supra-arcade downflows radio emission: from centimetre through submillimetre wavelengths
超拱廊下行流(SAD)是一种罕见的、不透明的结构,主要在EUV和软X射线频率下通过日冕下降。从它们的物理特性,SAD已被解释为空洞(次致密)气泡,并与长期爆发耀斑期间的磁重联过程。在这项工作中,我们使用数值MHD模拟计算通量密度图,这是卷积与望远镜光束合成图像的目的是评估预期的SAD发射在无线电波长,并提出观测策略,包括可以使用的仪器。我们假设发射是热韧致辐射从一个完全电离的等离子体没有任何明显的回旋共振的贡献,因为磁场的数量级~10 G。我们发现SAD辐射在[10-1000] GHz范围内应该是光学薄的,空间积分通量应该大于1 μ J。因此,我们的结论是,在[0.5-1000] GHz之间的射频观测SAD是可行的,与目前的仪器。此外,由于发射在很大程度上是光学薄的,因此通量密度与温度、密度和视线深度成比例,并且当与EUV和软X射线图像组合时,可以允许SAD的更好的密度和温度确定。
2022-03-02 astro-ph.SR
Detection of thermal radio emission from a single coronal giant
我们报告了使用Karl G.探测器探测到K0 III日冕巨星Pollux($β$ Gem)的热连续射电发射。Jansky甚大阵列(VLA)这颗恒星在21和9 GHz被探测到,通量密度值分别为$150\pm21$和$43\pm8\,μ$ Jy。我们还将$3σ_{\mathrm{rms}}$上限设为$23\,μ$ Jy,用于3 GHz处的通量密度。我们发现恒星盘的平均亮度温度约为9500,15000,和$<71000\,$ K,在21,9,和3 GHz,分别与安静的太阳的值是一致的。发射是最有可能占主导地位的光学厚的热发射从上色球在21和9 GHz。我们讨论了其他可能的额外来源的发射在所有的频率,并表明,也可能有一个小的贡献,从陀螺共振发射以上的活动区域,日冕自由自由发射和自由自由发射从光学薄恒星风,特别是在较低的频率。我们约束的最大质量损失率从Pollux小于$3.7\times 10^{-11}\,M_{\odot}$年$^{-1}$(假设风终极速度为215公里秒$^{-1}$),这是约一个数量级小于以前的限制冕巨星,并与现有的预测的质量损失率的Pollux。这是第一次探测到来自单个(即,非二元)日冕巨星,并证明像Pollux这样的低活动日冕巨星具有类似于安静太阳的射频大气。
2016-11-25 astro-ph.SR
Anisotropic Radio-Wave Scattering and the Interpretation of Solar Radio Emission Observations
观察到的性质(即,在非均匀湍流日冕中,通过等离子体过程在局部等离子体频率附近产生的太阳射电辐射的源大小、源位置、持续时间、衰减时间)以及因此对太阳射电爆发的解释受到传播效应的强烈影响。基于无线电波在各向异性电子密度起伏介质中传输的Fokker-Planck和Langevin方程,给出了一种三维随机传播过程的描述。使用基于这个模型的数值处理,我们调查的特征源的大小和爆发衰变时间的III型太阳射电爆发。模拟结果与太阳射电爆发观测结果的比较表明,在太阳日冕主要垂直的密度波动是必需的,与各向异性因子$\sim 0.3$在30 MHz左右观察到的源。模拟结果还表明,光子在主辐射区附近是各向同性的,但波随后被大尺度折射聚焦,导致等离子体无线电辐射方向性,其特征是在30 MHz附近的半高半宽约为40 °。结果适用于各种太阳射电爆发通过等离子体发射产生。
2019-09-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
First Detection of Thermal Radio Emission from Solar-Type Stars with the Karl G. Jansky Very Large Array
我们首次探测到太阳型恒星τ Cet、η Cas A和40 Eri A大气层的热射电辐射。这些恒星在年龄和磁活动水平上都与太阳相似,如X射线光度和钙II H和K线的色球发射所示。我们用卡尔G. Jansky超大型阵列,在10.0、15.0和34.5 GHz组合下的灵敏度为几μJy。τ Cet、η Cas A和40 Eri A均在34.5 GHz下检测到,信噪比分别为6.5、5.2和4.5。15.0-GHz上限意味着在95%置信水平下,τ Cet和η Cas A的上升光谱指数分别大于1.0和1.6。测得的34.5 GHz通量密度对应于恒星盘平均亮度温度约为10,000 K,类似于相同频率下的太阳亮度温度。我们解释这种发射为光学厚的热自由-自由发射的色球,与冠状回旋共振发射以上的活动区域和冠状自由-自由发射可能的贡献。这些数据和其他邻近太阳型恒星的类似质量数据,如果与ALMA观测相结合,将能够构建其色球层和较低过渡区的温度分布。
2014-05-09 astro-ph.SR
Space-Time Localization of Inner Heliospheric Plasma Turbulence Using Multiple Spacecraft Radio Links
利用航天器无线电信号对日光层进行无线电遥感已被用于研究黄道内外、靠近太阳的近地等离子体,其空间和时间尺度是其他技术无法达到的。由于希望了解和预测空间天气,研究内太阳风的时空变化特别及时,因为空间天气会干扰1天文单位的卫星和系统,并影响人类的空间探索。在这里,我们展示了一个新的无线电科学应用航天器无线电科学链路的概念验证。可以利用等离子体不规则性到航天器无线电上行和下行链路的不同传递函数来定位沿视线的等离子体散射。我们证明了这一想法的实用性,使用卡西尼号在2001-2002年采取的无线电数据。在有利的情况下,我们演示了这种技术,与其他遥感方法不同,可以确定散射中心的位置在千分之几的AU和散射区域的厚度小于约0.02 AU。该方法适用于大数据集,并与白光数据等其他太阳遥感数据结合使用,在研究近日太阳风的不均匀性和非平稳性方面具有空间天气应用。
2010-03-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
PIC Simulation of Double Plasma Resonance and Zebra Pattern of Solar Radio Bursts
最新研究表明,在等离子体振荡频率与电子回旋频率之比($ω_{pe}/Ω_{ce}$)较大的等离子体中,具有DGH分布的高能电子通过电子回旋脉塞不稳定性(ECMI)可以产生等离子体发射。本文在ECMI等离子体发射机制的基础上,采用不同的$ω_{pe}/Ω_{ce}$,利用PIC模拟方法研究了等离子体双共振(DPR)效应以及相应的谐波(H)和基波(F)带等离子体发射。这使我们能够直接模拟斑马纹(ZP)的太阳射电爆发中观察到的第一个特征。我们发现:(1)从强度和线性增长率随$ω_{pe}/Ω_{ce}$的变化可以看出,模拟很好地再现了上杂化(UH)和Z模的DPR效应;(2)H发射的强度比F发射的强度强2个数量级,并随$\sim$的增加而周期性地变化,而F发射的强度太弱而不明显,(3)H的总强度的峰谷对比度为$\sim 4$,峰值位于$ω_{pe}/Ω_{ce}$的整数值(= 10和11)附近。我们还评估了高能电子能量对ECMI激发波和等离子体辐射特性的影响。该研究为太阳射电爆发ZPs的物理起源提供了新的见解。
2021-02-18 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Detection of Alpha Centauri at radio wavelengths: chromospheric emission and search for star-planet interaction
在无线电波段,太阳型恒星会发出热自由辐射、回旋共振辐射、回旋同步辐射和脉冲相干辐射。热自由发射起源于光学深度接近单位的层,而高亮度温度,可变发射,可能是由于耀斑通过回旋同步辐射。我们观察了α Cen系统与澳大利亚望远镜紧凑阵列在2 GHz的三天和17 GHz的一天。这两颗恒星都是在17 GHz下被探测到的,尽管积分时间较长,但在低频下只获得了上限。亮温与太阳上层色球层的温度一致。通过对自由-自由辐射公式的反演,导出了等离子体的平均电子密度。同样的程序也适用于最近用ALMA获得的毫米数据。与大气太阳模型的比较显示,α Cen B的活动水平高于α Cen A,即使仍处于静止水平。在2 GHz的非检测允许我们把一个较低的限制,在有源区的填充因子。声称探测到一颗地球大小的行星在靠近α-Cen B的轨道上,尽管值得怀疑,但这为检查星-行星磁相互作用(SPMI)的存在提供了机会。我们在1.3 - 2.9 GHz的两颗恒星上构造了动态光谱,以寻找时变相干辐射,但得到了零结果。
2018-08-20 astro-ph.SR
Effect of stellar wind on the efficiency of plasma radio emission from exoplanet HD189733b
本研究以HD189733b为对象,通过三维模型分析不同强度恒星风对其射电辐射等离激元机制的影响,发现该机制在任意恒星风强度下均可实现,且辐射参数可作为恒星活动指示器。
2023-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-consistent particle-in-cell simulations of fundamental and harmonic plasma radio emission mechanisms
目标。基于三波相互作用的等离子体发射的模拟被认为是III型太阳射电爆发的基本机制,这是一项具有挑战性的任务,需要全动力学的多维模型。本文旨在解决过去的尝试中的矛盾,即一些研究表明,没有这样的过程发生。方法.我们自洽地模拟三波等离子体发射通过所有阶段,使用二维,完全动力学,电磁粒子在细胞模拟放松电子束使用EPOCH 2D代码。结果在这里,我们提出了两个模拟的结果;运行1(nb/n 0 = 0.0057,Vb/ΔVb = Vb/Ve = 16)和运行2(nb/n 0 = 0.05,Vb/ΔVb = Vb/Ve = 8),我们发现允许和禁止等离子体发射分别。我们表明,等离子体发射的可能性是偶然的碰撞尾部不稳定性所产生的初始静电波的频率,这些波可能会被禁止参与必要的三波相互作用,由于频率守恒的要求。在解决这个明显的矛盾,通过全面的分析,在本文中,我们提出了第一个自洽的演示的基本和谐波等离子体发射从单束系统通过完全动力学数值模拟。我们警告不要使用不切实际的密集波束(一种减少运行时间的常见方法)来模拟天体物理学无线电爆发,因为初始波模式的非朗缪尔特性会显着抑制发射。我们的结果的比较还表明,相反的建议,以前的作者,一个替代的等离子体发射机制的基础上,两个反向传播的光束是不必要的天体物理背景下。
2015-09-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The effects of density inhomogeneities on the radio wave emission in electron beam plasmas
III型射电暴是与太阳耀斑有关的射电辐射。它们被认为是由从日冕到太阳风的电子束引起的。在太阳耀斑过程中,磁重联可能是电子束的加速器,因为它会引起不稳定的分布函数和密度不均匀性(空洞)。人们对电子束在非均匀环境中的无线电发射特性仍然知之甚少。我们利用全动力学粒子模拟程序(PIC)数值模拟了非均匀等离子体中产生与束流相关的无线电辐射的非线性动力学等离子体过程。我们的模型考虑到初始电子速度分布函数(EVDFs),因为它们应该是由磁重联。我们的分析集中在具有强磁场的低密度区域。假设的EVDF允许两种不同的无线电波发射机制:由于波-波相互作用的等离子体发射和由于直接波-粒子相互作用的所谓的电子回旋脉泽发射(ECME)。我们调查的密度不均匀性的影响,从电子束的自由能转换成静电和电磁波的能量,通过等离子体发射和ECME,以及电子共振的频率偏移引起的束EVDFs中的垂直梯度。我们最重要的发现是,朗缪尔波的谐波的数量增加,由于密度不均匀性的存在。朗缪尔波的附加谐波是由光束产生的朗缪尔波及其谐波的合并产生的。
2021-01-19 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.plasm-ph
Evidence for cold plasma in planetary nebulae from radio observations with the LOw Frequency ARray (LOFAR)
我们目前的观测行星状星云的低频阵列射线(LOFAR)之间的120和168兆赫。这些图像显示了星云壳层的热自由辐射。我们已经确定了空间分辨的光学厚星云的电子温度。这些温度比从碰撞激发的光发射谱线估计的温度低20%至60%。这有力地支持了冷等离子体成分的存在,它与行星状星云中的热等离子体共存。这种冷等离子体对碰撞激发线没有贡献,但对复合线和射电通量有贡献。在我们的图像中,这两种等离子体成分都没有空间分辨,尽管我们推断冷等离子体延伸到行星状星云的外半径。然而,更冷的等离子体似乎存在于更小的半径。在行星状星云射电辐射的模拟中应考虑冷等离子体的存在。无线电发射的模型通常使用从碰撞激发的光学和/或红外线计算的电子温度。这可能会导致低估的电离质量和高估的灭绝校正时,来自行星状星云的无线电流量单独。校正提高了一致性的消光来自无线电通量相比,从巴尔末衰减通量比的估计。
2021-07-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fundamental and harmonic plasma emission in different plasma environments
目的:从等离子体中发射出具有基频和谐波频率的无线电波,这是我们从太阳II型射电爆发中所了解到的一个熟悉的过程。目前的模型假设存在的逆流电子束群体激发在冲击作为这些发射功能的来源,这限制了合理的日光层冲击条件下的等离子体参数。然而,逆流电子束存在的情况也可能发生在不同的等离子体参数下,例如更高的磁化强度,包括但不限于我们的太阳。类似的无线电发射也可能发生在这些情况下。研究方法:我们使用粒子在细胞模拟,比较等离子体微物理的无线电发射过程中逆流光束在不同的等离子体环境中,不同的密度和磁化。结果如下:虽然波群的巨大差异是显而易见的,II型爆发的发射过程似乎在质量上不受影响,并在所有环境中表现出相同的行为。
2014-03-10 astro-ph.SR
Data-Constrained Solar Modeling with GX Simulator
本文介绍GX Simulator软件包,通过整合三维磁场、等离子体模型及多波段辐射计算,并利用自动建模流水线从SDO观测数据构建数据约束的太阳活动区模型,以支持耀斑环研究。
2023-01-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
Coronal magnetic field and the plasma beta determined from radio and multiple satellite observations
我们推导出日冕磁场,等离子体密度和温度的观测偏振和强度的射电热自由-自由发射使用野边山射电日像仪(NoRH)和极紫外线(EUV)的观测。2013年4月11日,我们在西翼观测到一个耀斑后环。视线磁场是由NoRH观测到的圆偏振自由-自由辐射导出的。发射测量和温度来自太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)。导出的温度被用来估计从NoRH无线电自由发射观测的发射措施。从NoRH得出的密度大于使用AIA测定的密度,这可以通过低温等离子体不在本研究中使用的AIA过滤器的温度范围内这一事实来解释。我们还讨论了太阳地关系天文台(STEREO)上的EUV成像仪对耀斑后环的其他观测,这些观测可用于未来的研究,以重建日冕磁场强度。导出的等离子体参数和磁场用于导出等离子体β,其是磁压力和等离子体压力之间的比率。导出的等离子体β在环顶部区域约为5.7*10^(-4)至7.6*10^(-4)。
2014-11-07 astro-ph.SR
A Genetic Algorithm to model Solar Radio Active Regions from 3D Magnetic Field Extrapolations
近几十年来,由于观测具有更好的角分辨率和更宽的光谱覆盖范围,我们对太阳活动区(AR)的认识有了很大的提高。虽然先前的AR观测表明,这些结构在厘米波长下总是比安静的太阳更亮,但最近在毫米和亚毫米波长的观测表明,AR具有明确的黑暗阴影。有了这些新的信息,现在有必要更新我们对活跃区域太阳大气的理解和模型。在这项工作中,我们提出了一个数据约束模型的AR太阳大气,在其中我们使用的亮度温度测量NOAA 12470在三个射频:17(NoRH),100和230 GHz(ALMA)。基于我们的模型,假设无线电发射起源于热自由和陀螺共振过程,我们计算的无线电亮度温度图,可以与观测进行比较。在不同的大气高度的磁场,确定在我们的建模过程中,使用HMI/SDO拍摄的光球磁图的无力场外推。为了确定最佳的等离子体温度和密度的高度配置文件所需的观测相匹配,该模型使用的遗传算法,修改了一个标准的安静的太阳大气模型。我们的研究结果表明,模拟大气的过渡区(TR)的高度随模拟区域的类型而变化:对于本影,TR位于太阳表面上方1080 +/- 20 km处;对于半影,TR位于1800 +/- 50 km处;对于太阳黑子外的明亮区域,TR位于2000 +/- 100 km处。这些结果,我们发现很好的协议与观察到的AR亮度温度图。我们的AR模型可以用来估计在没有观测覆盖的频率下的发射。
2022-05-06 astro-ph.SR
Electron Beam Evolution and Radio Emission in the Inhomogeneous Solar Corona
本论文研究加速电子束在等离子体中的传输。我们认为,这些经历的波粒子相互作用,导致其演变,这些相互作用的等离子体密度不均匀性的影响,这可能对生产的硬X射线和无线电发射的光束的影响。...
2013-07-04 astro-ph.SR
Solar radio emissions and ultralight dark matter
本文回顾了利用射电探测器在日冕和太阳风等离子体中搜寻超轻暗物质(如轴子和暗光子)共振转换为单色电磁波的研究进展。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Radioheliograph observations of microwave bursts with zebra structures
射电动力学谱中所谓的斑马结构,特别是它们的频率和发射条纹的频移,包含了耀斑环日冕部分等离子体参数的信息。本文介绍了斑马结构的微波范围内的观测。在西伯利亚太阳射电望远镜的工作频率附近,用中国的分光偏振计记录了动态光谱。发射源定位在耀斑区域,我们能够估计等离子体参数的生成网站使用X射线数据。讨论了现有理论对斑马结构的解释。得出了在微波波段斑马结构的产生机制是等离子体波在耀斑环上分布的双等离子体共振面上转化为电磁辐射的结论。
2011-09-27 astro-ph.SR
Effect of a sausage oscillation on radio zebra-pattern structures in a solar flare
香肠模式是日冕环的轴对称快磁声振荡,其特征是等离子体密度和磁场的变化,并由此引起电子等离子体频率和回旋频率的时变。后者的参数决定了双等离子体共振(DPR)的条件,这是负责斑马图案(ZP)结构的出现在太阳IV型射电爆发的时间谱。我们进行数值模拟的站立和传播香肠振荡的日冕环建模为一个直的,场对齐的等离子体板,并确定DPR层位置的时间变化。在DPR层的等离子体密度和磁场的即时值允许我们构建骨架的无线电频谱中的ZP条纹的时间变化。在香肠振荡的存在下,所示的ZP结构具有特性的摆动与香肠振荡规定的时间段。站立和传播香肠振荡被发现有不同的签名ZP模式。我们的结论是,ZP摆动可用于检测短周期香肠振荡和开发其地震学潜力。
2016-08-15 astro-ph.SR
Temperature dependent growth rates of the upper-hybrid waves and solar radio zebra patterns
上下文在太阳射电辐射中观测到的斑马斑图对等离子体诊断是非常重要的。最有前途的模型,这些模式是基于双等离子体共振不稳定性,产生上混合波,然后可以转化为斑马发射。目标。我们的目标是详细研究热电子的双等离子体共振不稳定性,以及更密集的热背景等离子体。特别是,我们分析了如何增长率的不稳定性取决于两个热等离子体和背景等离子体成分的温度。方法.我们使用Python和Wolfram Mathematica对分析的模型方程进行了数值积分。结果我们发现,增长率的最大值的上混合波的非零温度的热和背景等离子体移向较低的频率相比,零温度的情况下。这种偏移随着电子回旋频率的谐波数s以及热等离子体成分和背景等离子体成分的温度的增加而增加。我们展示了这种转变如何改变从观察到的斑马估计的磁场强度值。我们证实,在较低的热电子温度下,生长速率与电子等离子体和电子回旋频率之比的关系呈现明显的峰值,随着温度的升高,这些峰值变得平滑。我们发现,在某些情况下,最大增长率的上混合波的波数矢量分量的值强烈偏离他们的分析估计。我们确认了推导模型方程时所用假设的有效性。
2017-01-23 astro-ph.SR
Detection of 2$-$4 GHz Continuum Emission from $ε$ Eridani
附近的恒星$\rm ε\ Eridani$一直是无线电探测恒星辐射和外星智慧的频繁目标。利用甚大天线阵的深$\rm 2-4 \ GHz$观测,我们发现了一个$29 \ μ{\rm Jy}$紧凑、稳定的连续射电源,与$\rm ε\ Eridani$在0.06角秒($\lesssim 2σ$ ;在恒星距离处为0.2天文单位)内重合。结合我们的数据与以前的高频连续探测的$\rm ε\ Eridani$,我们的观察揭示了频谱营业额在$\rm 6 \ GHz$。我们归因于$\rm 2-6 \ GHz$发射光厚,热陀螺共振辐射的恒星日冕,与热自由自由不透明可能成为相关的频率低于$\rm 1 \ GHz$。$\rm 2-6 \ GHz$谱的陡谱指数($α\simeq 2$)强烈不利于将其解释为恒星风相关热韧致辐射($α\simeq 0.6$)。由于整个观测到的$\rm 2-4 \ GHz$通量密度的热自由风排放,因此,我们推导出严格的上限$3 \times 10^{-11} \ M_{\odot} \ {\rm yr}^{-1}$的质量损失率从$\rm ε\ Eridani$。最后,我们报告在我们的数据中没有检测到耀斑的$5σ$阈值$\rm 95 \ μJy$以上。再加上预计在2019年出现的最近一次恒星极大值的光学未探测,我们的观测假设了$\rm ε\ Eridani$内部发电机的可能演化。
2020-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR