Stellar flares are sudden brightenings caused by magnetic reconnection and are frequently observed on late-type stars. High-cadence photometry of flares provides valuable insights into the mechanisms of these events, yet such observations remain scarce. We seek to explore the sub-second fine structure of stellar flares and assess the information content in high-speed photometry. New 0.3 s-cadence photometry from a six-year-long observing campaign of the active M-dwarf AD Leo is presented. We use time--frequency analysis to detect quasi-periodic pulsations in the decay phase of flares. We explore statistical measures of time series complexity of the detected flares to quantify the information gain achievable with high-cadence photometry. We detect 42 flares in 211 hours of observations. The flare frequency distribution is consistent with the previous literature. We find no quasi-periodic pulsations with periods below a few seconds, and identify two candidate signals with periods around 1 and 3 min. Using different measures of complexity on the binned flare light curves we confirm the advantages of high observing cadence. However, we also find a plateau up to a binning of ~4--5 s for a few complex flares, suggesting that an exposure time of a few seconds is usually enough to retain most of the information carried by a single-filter observation. New photometric observations of AD Leo revealed sub-structures of flare light curves on the timescale of a few seconds, but we found no features on timescales below that.
A statistical Analysis of Magnetic Field Changes in the Photosphere During Solar Flares Using High-cadence Vector Magnetograms and Their Association with Flare Ribbons
Scalable, Advanced Machine Learning-based Approaches for Stellar Flare Identification: Application to TESS short-cadence Data and Analysis of a New Flare Catalogue
A multi-wavelength view of AB Dor's outer atmosphere - Simultaneous X-ray and optical spectroscopy at high cadence
我们研究的色球和日冕的超快旋转AB D或A在高时间和光谱分辨率使用同时观测XMM-牛顿在X射线,VLT/UVES在光学,和ATCA在无线电。我们的光谱具有约50 000的分辨率与时间的节奏约1分钟。我们的观测连续覆盖一个以上的旋转周期,包括静止期和三个不同强度的耀斑事件。从X射线观测中,我们研究了日冕温度、发射量、密度和丰度的变化。我们用循环模型来解释我们的数据。从光学数据中,我们使用耀斑过程中出现的大量发射线来确定耀斑色球物质。详细分析的线条形状和线中心,使我们能够推断的物理特性的耀斑色球层和粗略本地化的耀斑事件的明星。我们特别使用光学高节奏光谱来证明,在第一次耀斑的前十分钟,湍流和斯塔克增宽都存在。此外,在耀斑的最初几分钟,我们在Hα和Ca ii K线中发现了短寿命(一到几分钟)的发射子分量,由于它们的高内禀速度,我们将其解释为与耀斑相关的激波。结合我们的光谱学的结果,基于空间的数据,我们得到耀斑填充因子。最后,比较X射线,光学宽带,线发射,我们发现有两个三个耀斑事件的相关性,而有一个事件没有明确的相关性。此外,我们没有发现无线电数据与任何其他观测数据的任何相关性。
Rapid variations of Si IV spectra in a flare observed by IRIS at a sub-second cadence
我们报告的观测高度变化的Si IV 1402.77线剖面观察到的界面区域成像光谱仪(IRIS)在M级耀斑从2022年1月18日在一个前所未有的0.8秒的节奏。对耀斑带核中观测到的这条谱线的矩分析表明,谱线的强度、多普勒速度和非热展宽的变化周期均小于10 s。这些变化被认为是相关的高斯拟合到一个良好的解决二级组件的线红移高达70公里秒$^{-1}$的属性,而主要组件始终观察到附近的休息波长的线。一个特别高的相关性被发现之间的非热加宽的线产生的时刻分析和红移的二次分量。这意味着谱线增宽的振荡增强是由于具有不同性质的等离子体流(远离观察者)。一个简单的反投影的多普勒速度的二次分量的基础上的三维重建的耀斑环植根于内核表明,所观察到的流量是由下降流和兼容的强凝结流最近预测的数值模拟。此外,峰值的强度和趋势的高斯拟合的多普勒速度的第二个组成部分(平均在带状)被认为是对应的准周期性脉动(QPP)的事件期间检测到的软X射线通量(测量的地球同步业务环境卫星,GOES)和微波无线电通量(测量的扩展欧文斯谷太阳能电池阵列,EOVSA)。这一结果支持QPP是由重复的磁重联驱动的情况。
Sudden Photospheric Motion and Sunspot Rotation Associated with the X2.2 Flare on 2011 February 15
日震和磁成像仪提供45秒的节奏强度图像和720秒的节奏矢量磁图。这些前所未有的高节奏和高分辨率数据为我们提供了一个独特的机会来研究与耀斑相关的光球流和太阳黑子旋转的变化。分别采用微分仿射速度估计方法和傅立叶局部相关跟踪方法,计算了2011年2月15日NOAA AR 11158耀斑期间光球流的速度和涡度,并研究了X2. 2耀斑前后光球流的时间演化.结果表明,在耀斑的脉冲阶段,耀斑磁极性反转线附近的剪切流突然减小,两个主黑子的自转运动都发生了突变。这些结果在Hudson等人(2008)和Fisher等人(2012)提出的洛伦兹力变化的背景下进行了讨论。这一机制可以解释光球矢量磁场的快速不可逆变化与观测到的耀斑短期运动之间的联系。特别地,由水平洛伦兹力变化提供的扭矩与所测量的角加速度所需的一致。
High Resolution Spectroscopic Analysis of Chromospheric Line Evolution during an Energetic Flare on AD Leo
Seoul National University(首尔大学);SNU Astronomy Research Center, Astronomy Program, Department of Physics and Astronomy, Seoul National University(首尔大学天体物理与天文系天文研究中心);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文与空间科学研究院);University of Science and Technology(科学技术大学)
利用高分辨率光谱分析AD Leo超耀斑的色球谱线演化,发现Hα辐射能量8.8×10^30 erg,总能量约10^33 erg,Ca II H&K和红外三重线延迟发射符合Neupert效应,表明累积加热主导缓变相。
K2 photometry and HERMES spectroscopy of the blue supergiant rho Leo: rotational wind modulation and low-frequency waves
本文用晕测光法计算了B1Iab超巨星rho Leo(HD 91316)80 d长的不间断高节奏K2光变曲线。该光变曲线揭示了$f_{\rmrot}=0.0373$ d $^{-1}$及其谐波的主频。该主频率对应于26.8d的旋转周期,并且受到幅度和相位调制。K2测光还揭示了多周期低频变异性($<1.5 $ d $^{-1}$),并与1800天期间组装的低节奏高分辨率光谱完全一致。光谱揭示旋转调制的动态非球面风的振幅约为20公里秒$^{-1}$的H $α$线,以及光球速度变化的几公里秒$^{-1}$在0.2至0.6 d $^{-1}$的范围内的频率在Si III 4567线。考虑到大的宏观湍流需要解释的谱线加宽的恒星,我们解释检测到的光球速度,由于超惯性低度大尺度重力波占主导地位的切向振幅和讨论为什么$ρ$狮子座是一个很好的目标,研究如何观察到的光球变化传播到风中。
狮子座AD(GJ 388)是一颗活跃的dM 3耀斑星,在静止和耀斑状态下都被广泛观测到。由于这颗活跃的恒星位于完全对流边界附近,因此详细研究它的长期色球活动可能对发电机理论做出可观的贡献。在这里,我们用Lomb-Scargle周期图分析了2001年至2013年期间获得的CASLEO光谱和2004年至2010年ASAS数据库中的V星等的Ca II K线核心通量。从这两个完全独立的时间序列,我们得到一个可能的活动周期周期$\sim7$年和一个不太重要的较短的$\sim2$年。一个初步的解释是,在地表附近运行的发电机可能产生较长的周期,而在深对流区运行的第二个发电机可能产生较短的周期。基于我们在CASLEO观测计划的长期性和我们同时观测到不同光谱特征的事实,我们还分析了在AD Leo不同活动水平(包括耀斑)同时测量Na I指数($R^{\prime}_D$)、H $α$和Ca II K通量之间的关系。
Doppler imaging combined with high-cadence photometry. I. Revisiting the surface of a pre-main-sequence flare star
Kyoto University(京都大学);Ankara University(安卡拉大学);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所);Hitotsubashi University(一桥大学);The Hakubi Center for Advanced Research, Kyoto University(京都大学哈库比高级研究中心);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(美利坚天主教大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Nishi-Harima Astronomical Observatory, University of Hyogo(兵库县立西播磨天文台)
High-Time-Cadence Spectroscopy and Photometry of Stellar Flares on M-dwarf YZ Canis Minoris with Seimei Telescope and TESS. I. Discovery of Rapid and Short-Duration Prominence Eruptions
High-Time-Cadence Spectroscopy and Photometry of Stellar Flares on M-dwarf YZ Canis Minoris with Seimei Telescope and TESS. II. Statistical Properties of Blue/Red Asymmetries in the H$α$ Line
Accessing the fine temporal scale of EUV brightenings and their quasi-periodic pulsations: 1 second cadence observations by Solar Orbiter/EUI
Solar-Terrestrial Centre of Excellence – SIDC, Royal Observatory of Belgium(太阳-地球卓越中心–SIDC,比利时皇家天文台);Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven(荷语鲁汶大学数学系数学等离子体天体物理学中心);Astronomy & Astrophysics Section, School of Cosmic Physics, Dublin Institute for Advanced Studies, DIAS Dunsink Observatory(都柏林高等研究院宇宙物理学院天文学与天体物理系,DIAS邓辛克天文台);ETH-Zurich(苏黎世联邦理工学院);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center(达沃斯物理气象观测站,世界辐射中心)