Синхротрон это или нет – анализ двухчастичных вспышек второго типа, автор Силья Похьолайнен

Был идентифицирован отдельный класс межпланетных вспышек (IP) типа II, которые демонстрируют однополосное широкополосное рассеянное излучение, но как формируются эти вспышки, до сих пор неясно. Радиовсплеск 17-18 июня 2003 г. был проанализирован Бастианом (Bastian, 2007), который предположил, что широкополосная и рассеянная часть всплеска (тип II-S на рис. 1) может быть вызвана синхротронным излучением. Более поздняя часть вспышки (тип II-P) может быть идентифицирована как плазменное излучение из-за пары полос основной гармоники (F-H).  Было обнаружено, что похожая вспышка, состоящая из двух частей, произошла 17 мая 2012 года. Об этом более позднем событии имеются радиоданные, полученные с трех различных космических аппаратов: STEREO-A, STEREO-B и Wind. Широкополосное рассеянное излучение было видно только в динамическом спектре STEREO-A, т.е. только под одним углом обзора. В этом исследовании исследуются условия, при которых формируются двухчастичные всплески типа II, чтобы найти возможные объяснения нетипичной структуры радиоизлучения.

Рисунок 1. Слева: взрывное событие II типа, произошедшее 17-18 июня 2003 года, которое включало в себя возможный источник синхротронного излучения (тип II-S) и источник плазменного излучения (тип II-P), рисунок был опубликован <Бастиан (2007). Справа: Взрывное событие второго типа, произошедшее 17 мая 2012 года, которое продемонстрировало аналогичную двухчастичную структуру радиоизлучения.

Наблюдения

События 2003 и 2012 годов были связаны с высокоскоростными вспышками типа гало. Во время события 2003 года вспышка класса M6.8 GOES была зафиксирована на S07E55, но волны EUV не наблюдалось. Во время события 2012 года вспышка класса M5.1 GOES была зафиксирована вблизи N11E42 в режиме СТЕРЕО-А (на N11W76 в режиме Земли), и наблюдалась волна EUV. Что касается события 2012 года, то Шен и др. (2013) предположили, что могло быть два извержения (CME), а позже Гречнев и др. (2024) пришли к выводу, что могли быть два волнообразных возмущения и более позднее это связано с гало-шоком, что позволяет предположить, что также могли быть три отдельных всплеска II типа.

В настоящем исследовании динамика изменения высоты диффузного излучения и излучения типа II в полосе F по сравнению с динамикой изменения высоты LASCO CME в обоих случаях выглядит сходной (рис. 2, левая панель). Однако на мероприятии 2012 года высоты CME в STEREO-A были намного ниже, чем в LASCO (рис. 2, правая панель).  Высоты излучения типа II-P (полоса F, отмеченная звездочками) в большинстве случаев близки к высотам STEREO-A CME.

Рисунок 2. Слева: графики зависимости высоты от времени для двух событий, показывающие высоты CME SOHO/LASCO с высотами радиоисточников для двухчастичных вспышек типа II. Справа: высоты CME от SOHO/LASCO и STEREO-A для события 2012 года, а также высоты источников излучения типа II-P (F-lane). Красная пунктирная линия показывает высоты ударной области белого света вблизи переднего фронта CME.

Вопросы

Сравнение высот диффузного излучения типа II и высот CME в ЛАСКО позволяет предположить, что радиоизлучение происходит от ударной волны CME, хотя в случае 2003 года разница в высоте увеличивается. Итак, может ли рассеянное радиоизлучение в некоторых случаях быть вызвано синхротронным излучением?

В этих двух событиях диффузный всплеск II типа ослабевает и исчезает из спектра примерно в то время, когда становится видимым всплеск F-H II типа. Похьолайнен, Аллави и Валтонен (2013) обнаружили, что в большинстве диффузных вспышек II типа излучение длится дольше и может сопровождаться гораздо более низкими частотами. Итак, является ли окончание диффузного выброса предварительным условием для формирования и проявления F-H выброса? Являются ли двухчастичные толчки типа II результатом одного CME или они вызваны более чем одним CME и несколькими толчками, как предполагает событие 2012 года?

Радиоизлучение во время события 2012 года наблюдалось с трех разных углов обзора, но только с одного из них было видно рассеянное излучение. Существуют ли эффекты направленности в рассеянном излучении, как во вспышках IV типа? Вспышки IV типа сложны и могут содержать множество механизмов излучения, поскольку электроны, испускающие синхротрон, попадают в движущееся магнитное облако (Mohan et al., 2024).

Выводы

Существует несколько объяснений этого явления. создание этих радиовсплесков. Но без визуализации на длинах волн DH истинное местоположение источника радиоизлучения неизвестно. Схожие события представляют собой сложную задачу для теории и моделирования, поскольку необходимо определить сходные характеристики излучения.

На основе недавней статьи Сильи Похьолайнен «Двухчастичные межпланетные радиовсплески на Солнце второго типа», Сол. Phys. 300, id.25, 2025, DOI:10,1007/s11207-025-02449-5

Список литературы

Бастиан, Т. С.: 2007, ApJ 665, 805

Гречнев В.В., Киселев В.И., Уралов А. М. и др.: 2024, Сол. Phys., 299, id.129

Мохан А., Гопалсвами Н., Кумари А. и др.: 2024, ApJ, 971, id.86

Похьолайнен С., Аллави Х., Валтонен Э.: 2013, A&A, 558, id.A7

Шен С., Ли Г., Конг Х. и др.: 2013, ApJ, 763, id.114

Другие новости:

---