X에 의한 태양 라디오 버스트의 기본 및 고조파 구성 요소의 주파수 비율 및 시간 지연. Chen 외 – Neighborhood of European Photo voltaic Radio Astronomers

플라즈마 방출 메커니즘을 통해 생성된 태양 라디오 버스트는 로컬 플라즈마 주파수(기본 방출, 이하 F) 근처에서 복사를 생성하고 플라즈마 주파수의 두 배(고조파, 이하 H)를 생성합니다. 이 두 주파수의 이론적인 비율은 2에 가깝지만 동시 관찰은 1.6에서 2 사이의 비율을 제공하여 2와 다른 비율, F 방출의 지연 또는 둘 다 제안합니다.

관찰에 따르면 지연된 F 구성 요소는 그림 1에 표시된 것처럼 파생된 H/F 주파수 비율이 2 미만이 되도록 합니다. F 구성 요소와 H 구성 요소 사이의 시간 지연은 서로 다른 그룹 속도와 산란 효과의 조합으로 설명할 수 있습니다. 후자가 더 큰 기여를 합니다. F 성분이 로컬 플라즈마 주파수에서 방출됨에 따라 H 성분보다 더 강한 산란 효과를 겪게 되어 F 방출의 전파 경로가 길어지고 지연된 F 대역으로 이어집니다.

그림 1. 정상 유형 III 버스트(왼쪽 패널)와 줄무늬 구조가 있는 유형 III 버스트(오른쪽 패널)의 관찰된 F 구성 요소와 고유 F 구성 요소 사이의 시간 지연을 보여주는 두 동적 스펙트럼의 물리적 시나리오.

그림 2. 유형 III(a, b) 및 유형 J(c, d) 버스트에 대한 LOFAR 관측 및 상관 결과.

F 및 H 구성 요소 모두에서 줄무늬를 나타내는 유형 III 및 유형 J 버스트는 그림 2에서 볼 수 있는 LOFAR에 의해 잘 관찰됩니다. F 및 H 주파수에서 동시에 관찰되는 수명이 짧고 좁은 주파수 대역 미세 구조는 다음을 제공합니다. 이전 관찰과 유사한 1.66 및 1.73의 빈도 비율. 주파수 비율과 지연 시간을 동시에 결정하기 위해 F 및 H 구성 요소에서 줄무늬의 상관 관계를 구현합니다. 미세 구조는 F 구성 요소의 줄무늬가 H 구성 요소에 해당하는 부분이 있고 잘 상관될 수 있으므로 주파수 비율과 지연 시간을 명확하게 결정할 수 있기 때문에 이 방법에 매우 중요합니다. 주파수-시간 상호 상관은 유형 III 및 유형 J 버스트에 대해 F 및 H 방출 사이의 시간 지연이 각각 1.00 및 1.67초인 1.99 및 1.95의 주파수 비율을 제안합니다.

미터 및 더 긴 파장에서 관측된 전파원 특성은 전파 효과에 의해 크게 영향을 받습니다. 산란, 굴절 및 흡수, 반면 산란은 지배적입니다(Kontar et al. 2019, Kuznetsov et al. 2020, Chen et al. 2020, Musset et al. 2021). 우리는 전파 전파의 광선 추적 시뮬레이션을 통해 서로 다른 그룹 속도 및 전파 효과로 인한 지연 시간을 정량적으로 추정합니다(Kontar et al. 2019). Chen et al. (2020), 시뮬레이션된 지연 시간은 관찰된 지연에 매우 가깝고, 다른 주파수 비율이 자주 관찰되는 이유에 대한 오랜 질문을 해결하는 데 도움이 됩니다.

지연 시간은 이벤트 간에 달라지는 이방성 난류 조건에 따라 달라집니다. 이러한 시뮬레이션을 사용하여 다중 주파수에서 전파 전파 효과로 인한 F 방출 지연 시간의 정량적 추정치를 처음으로 제공할 수 있으며 이는 향후 연구에서 고려해야 합니다.

의 최근 논문을 기반으로 Xingyao Chen, Eduard P. Kontar, Daniel L. Clarkson 및 Nicolina Chrysaphi, 기본 및 고조파 성분을 갖는 태양 라디오 방출의 주파수 비율 및 시간 지연, MNRAS 520, 3117–3126(2023)DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stad325

참조

Kontar, EP, Chen, X., Chrysaphi, N. 등, 2019, APJ, 884, 122

Kuznetsov, AA, Chrysaphi, N., Kontar, EP, Motorina G., 2020, APJ, 898,94

Chen, X., Kontar, EP, Chrysaphi, N. 등, 2020, APJ, 905, 43

Musset, S., Maksimovic, M., Kontar, E. 등, 2021, A&A, 656, A34