日冕激波起源产生太阳伽马射线及地球中子监视器所观测相对论质子的证据

我们研究 2017 年 9 月 10 日的太阳爆发事件,其产生了持久的 $>$100 MeV $\gamma$ 射线辐射与一次地面级增强(GLE72)。产生晚期伽马射线辐射(LPGRE)的高能离子起源仍是开放问题,但一种可能的解释是日冕物质抛射产生的日冕激波加速质子。我们考察 LPGRE 与 GLE72 同一起激波加速起源。Fermi-大面积望远镜观测的 $\gamma$ 射线辐射呈现微弱脉冲相,与硬 X 及 $\gamma$ 射线谱线耀斑辐射一致,并似乎呈现两个 distinct 的 LPGRE 阶段。通过激波波前的详细建模,我们推导激波参数的三维分布与时间演化,并考察激波波前与可见日面的磁连接。返回可见日面的场线上激波参数的演化,映射出 LPGRE 的两个阶段。我们发现 $>$100 MeV $\gamma$ 射线的时间演化与基本激波加速模型产生的结果高度吻合。若计入前 10 分钟耀斑加速质子 30% 的贡献(其释放时间遵循核 $\gamma$ 射线时间演化),则磁映射到地球的激波参数时间演化与 Fort Smith 中子监视器在 GLE72 首小时内观测的速率一致。我们的分析为产生 LPGRE 与 GLE72 中所观测大部分粒子的质子具有共同激波起源提供了有力证据。