新疆天文台在电子回旋脉泽辐射机制研究方面取得进展

[ 录入者:zhangms | 时间:2016-10-28 10:47:38 | 作者: | 来源:中国科学院网站 | 浏览:1483次 ]

近期,中国科学院新疆天文台副研究员唐建飞开展的高能电子束在日冕磁环中运动引起的变化对回旋脉泽辐射的影响研究取得进展,成果已发表在国际期刊《天体物理学》(ApJ, 2016,823,8)上。

高能电子束普遍存在于各种宇宙等离子体中,太阳高能电子一般由耀斑磁重联加速或日冕激波加速产生。这些高能电子束不仅是X射线、伽马射线辐射的源,也是太阳射电爆发源,关键的问题是这些高能电子束如何产生射电爆发辐射,其中一个重要的相干辐射机制就是电子回旋脉泽辐射。

由于电子束在太阳大气中传播时会损失一部分能量,从而改变其能谱特征,另外随着电子束运动,背景等离子体参数的变化也可能引起电子束速度空间分布的变化。在研究模型中,高能电子产生于磁环顶部,刚离开加速区时为具有幂律谱特征的束流分布,沿着磁环向下运动时,由于能量损失和磁镜效应,电子束在磁环中不断变化,唐建飞等科研人员引进能量损失因子和磁镜比参数,给出了演化的电子束分布函数。

太阳射电爆发与耀斑等活动密切相关,通过太阳射电的观测研究,可以更好地理解活动区起源与演化、磁能的储存与释放、粒子的加速和输运等一系列过程。研究发现,如果电子束初始条件不同或演化过程不同,可以在磁环中产生不同的射电爆发现象(分立源或连续源)。将来进一步完善该演化电子束驱动的脉泽辐射模型,并应用于太阳射电爆发的观测研究,如太阳运动IV型爆解释,对深入探讨并建立耀斑和爆发的物理机制和物理模型有重要的理论价值。

图1.  O1模和X2模的最大生长率,其中LM源的生长率放大了100倍,此时产生三个分立的射电源。

图2.  O1模和X2模的最大生长率,此时在环中产生连续射电源。

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