利用高保真频谱偏振射电成像解读太阳日冕物质抛射的射电辐射
太阳与恒星天体物理
2023-10-26 v1 天体物理仪器与方法
摘要
日冕物质抛射（CMEs）是太阳向日球层大规模抛射等离子体及磁场的现象，也是空间天气最重要的驱动因素。CME 的地球效应主要由其磁场强度与拓扑决定。对 CME 磁场（无论在日冕还是日球层）的测量对于改进空间天气预测至关重要。射电波段观测可提供若干遥感测量手段以估算 CME 磁场的强度与拓扑。其中，由 trapped 于 CME 磁场中的温和相对论性电子产生的回旋同步（GS）辐射，是估算中低日冕高度 CME 磁场强度的有前景方法之一。然而，CME 某些部分的 GS 辐射远弱于宁静太阳辐射，需高动态范围（DR）成像方可探测。本论文提出一种最先进的校准与成像算法，能够利用新技术射电望远镜 Murchison Widefield Array 的数据常规产出高 DR 频谱偏振快拍太阳射电图像。这使我们能在更高日冕高度探测到 CME 等离子体微弱得多的 GS 辐射。首次将稳健的圆偏振测量与总强度测量联合用于约束 GS 模型参数，显著提升了估算 GS 模型参数的鲁棒性。还发现一项观测证据：常规使用的均匀各向同性 GS 模型可能并不总足以建模观测。未来，借助即将建成的灵敏望远镜与基于物理的正向模型，应可放宽部分假设并使该方法在估算日冕高度 CME 等离子体参数时更为鲁棒。
引用
@article{arxiv.2310.16072,
title = {Deciphering Radio Emission from Solar Coronal Mass Ejections using High-fidelity Spectropolarimetric Radio Imaging},
author = {Devojyoti Kansabanik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16072},
year = {2023}
}
备注
297 pages, 100 figures, 9 tables. Submitted at Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai, India, Ph.D Thesis