K. Sasikumar Raja etal. *에 의한 20kHz ~ 410MHz 태양광 라디오 타입 III 버스트의 스펙트럼 분석 – 유럽 태양광 라디오 천문학자 커뮤니티


태양 유형 III 전파 버스트는 코로나와 행성 간 물질 (IPM)의 열린 자력선을 따라 전파하는 전자빔에 의해 생성됩니다. 타입 III의 버스트는 고주파(~1GHz)에서 1AU에서 20kHz까지, 때로는 드리프트한다. 타입 III은 전파 다발 밀도와 관측 주파수 범위 모두에서 매우 변동하기 쉽다는 것이 오랫동안 알려져왔다. 타입 III 버스트의 통계 연구 (보닌 2008b) Wind/Waves 장비에 의해 관찰된 것은 이전에 보고된 약 1MHz에서 타입 III 버스트의 최대 응답도 발견했다. 웨버 (1978).최근에는 STEREO 트윈 우주선에 탑재된 S/Waves 기기를 사용하여 Kruparetal. (2014) 1MHz 부근의 자속 밀도의 통계적 최대치를 확인했습니다. 이 기사에서는 훨씬 더 넓은 대역폭(즉, 20 kHz ~ 410 MHz)에서 Type III 버스트의 스펙트럼 응답을 조사했으며 최대 스펙트럼 응답이 1 ~ 2MHz 사이에 있음을 발견했습니다.

관찰

이 기사에서는 20 kHz ~ 410 MHz의 넓은 주파수 범위에 걸쳐 태양열 타입 III 버스트의 스펙트럼 응답에 대한 최초의 통계 분석을 수행했다. 이를 위해 간격 기반(풍/파)과 지상 기반(NDA, NançayDecameter Array 및 NRH, NançayRadioheliograph) 둘 다의 설비를 사용하여 수행된 관측치를 사용하였다. 다양한 장비에서 관찰된 플럭스 밀도를 비교하기 위해 데이터를 주의 깊게 교정하고 태양 플럭스 단위(SFU)로 표시하였다. 바람/파만으로 관찰된 1434 타입 III 버스트와 풍/파와 NDA 모두에서 동시에 관찰된 115 타입 III 버스트를 조사하였다. 후자의 경우, 두 장치 모두 거의 같은 시선에 있는 Type III 버스트를 관찰했다는 점에 유의하십시오. 또한 일부 특정 주파수에서 NRH의 교정된 관측을 사용하여 얻은 데이터를 포함했습니다.

예를 들어, 2014년 7월 31일에 관찰된 교정된 동적 스펙트로그램이 그림-1에 나와 있습니다. 위 패널은 10-80MHz의 주파수 범위에서 NDA를 사용하여 수행된 타입 III 버스트의 관측을 보여준다. 중앙과 하단 패널은 우주에서 풍/파 계기를 사용하여 수행된 관측을 보여줍니다. 주파수 범위 20kHz ~ 1040kHz (즉, 아래 패널)는 RAD1 수신기를 사용하여 관찰되고, 주파수 범위 1.075 ~ 13.825MHz (즉, 중앙 패널)는 RAD2 수신기를 사용하여 수행됩니다. 13:30 UT의 타입 III 버스트는 정보가 누락되었기 때문에 RAD2에서는 볼 수 없습니다.

결과

우리의 연구의 주요 결과는 그림 2에서 볼 수 있듯이 미터법에서 헥토미터의 파장 범위 유형 III 버스트가 통계적으로 약 1-2MHz에서 최대 전파 출력을 보여주는 것입니다. 이 주파수 범위는 기본 플라즈마 주파수에서 전파 방사선을 가정하면 헬리오 센트릭 거리 범위 약 3-8 태양 반경에 해당하는 것으로 나타났습니다. 한편, 타입 III 버스트가 기본파 방사선과 고조파 방사선의 조합인 경우, 전파 플럭스의 최대값은 태양 반경이 약 3 내지 약 20인 지동설의 거리 범위에서 발생한다. 이 방사형 범위는 파커의 음속 지점 이후의 초음속과 초알베인 파가 모두 되기 때문에 태양풍에 매우 중요하다는 점에 유의하십시오.

마지막으로, 우리의 조사 결과가 곧 현장 관측과 비교되는 것은 틀림없다. 사실, 파커 태양광 프로브는 2024년에 10 태양 반경에 도달할 것으로 예상된다. 밀도 변동, 랭뮤어 파, 고에너지 전자와 같은 다양한 플라즈마 파라미터의 현장 측정은 태양 타입 III의 최대 전파 플럭스를 완전히 설명하기 위한 중요한 정보를 제공해야 한다. 버스트.

그림 2 – 20 kHz ~ 410 MHz에서 관찰된 타입 III 버스트의 스펙트럼 응답이 표시됩니다. 노란색 원, 마젠타 십자 및 청색 플러스 마커는 각각 Wind/Waves 장비 및 NançayDecameterArray의 RAD1 및 RAD2 수신기를 사용하여 관찰된 115 타입 III 버스트의 최대 플럭스 밀도(SFU)를 나타냅니다. 주황색 별표 마커는 선택한 주파수(즉, 164, 236, 327 및 410 MHz)에서 난셀 라디오 헬리오그래프의 관측을 보여줍니다. 검은색 실선의 곡선은 모든 주파수 채널에 표시되는 데이터의 자속 밀도의 중앙값(즉, 50%)을 나타냅니다. 빨간색으로 채워진 영역은 표시된 데이터의 첫 번째와 세 번째 사분위수를 나타냅니다. 은하계의 기여가 뺀 것입니다.

결론

이 기사에서는 20 kHz ~ 410 MHz의 넓은 주파수 범위에 걸쳐 태양광 라디오 타입 III 버스트의 스펙트럼 응답의 통계 분석을 보여줍니다. 이를 위해 간격 기반(풍/파)과 지상 기반(NDA 및 NRH) 둘 다의 시설을 사용하여 수행된 관측치를 사용하였다. 다양한 장비에서 관찰된 플럭스 밀도를 비교하기 위해 데이터를 주의 깊게 교정하고 태양 플럭스 단위로 표시했습니다. 우리의 연구의 주요 결과는 미터법에서 헥토미터법의 파장 범위에서, 타입 III 버스트가 통계적으로 2MHz 부근의 전파 다발 밀도의 중앙값의 명확한 최대값을 나타낸다는 것이다. 이 결과는 이미 20 kHz ~ 20 MHz의 주파수 범위에서 타입 III 버스트의 스펙트럼 프로파일을 검사함으로써 보고되었지만, 본 연구는 이러한 분석을 처음으로 메트릭 무선 주파수(즉, 20 kHz ~ 410MHz)로 확장하고 확인합니다. 2MHz 부근의 최대 스펙트럼 응답. 코로날 스트리머에 싹터와 구하타클루사의 모델을 사용하면, 타입 III의 방사가 기본파인지 고조파라고 가정되는지에 따라, 무선 전력의 최대치가 태양 반경 약 3~20의 범위로 맞는 것을 알았습니다. .

최근 게시된 기사를 기반으로: K. Sasikumar Raja, et al, “20kHz에서 410MHz까지의 태양광 라디오 타입 III 버스트의 스펙트럼 분석”, The Astrophysical Journal, 924(2): 58, 2022년 1월. doi:10.3847/1538-4357/ac34ed.

참고 문헌

1. Bonnin, X. 2008b, PhD thesis, Université Paris-Diderot—Paris VII, https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-00461521

2. Krupar, V., Maksimovic, M., Santolik, O., etal. 2014년, SoPh, 289, 3121

3. 웨버, RR 1978, SoPh, 59, 377

* 저자의 전체 목록: K. Sasikumar Raja, Milan Maksimovic, Eduard P. Kontar, Xavier Bonnin, Philippe Zarka, Laurent Lamy, Hamish Reid, Nicole Vilmer, Alain Lecacheux, Vratislav Krupar, Baptiste Cecconi, Lahmiti Nora, Laurent Denis

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