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探索太阳能动性电子之起源II:关于湍流加速的研究

太阳与恒星天体物理 2025-02-27 v1 高能天体物理现象

摘要

来自染色体中遥远硬X射线(HXR)源以及来自日球球囊的直接探测,都表明了太阳星 corona 中非热粒子加速。远程能谱和原位能谱谱指数之间的相关性表明,这些粒子有一个位于星 corona 内的共同加速源,但该源的特性和位置尚未得到充分约束。为此,我们对模拟加速区域的环境等离子体特性以及作用于初始各向同性热电子群的湍流加速轮廓进行参数研究。我们发现,独立变更湍流加速时间尺度τacc\tau_{acc}、加速轮廓标准差σ{\sigma}和加速区域长度L,导致1.0 AU处原位谱指数在0.5至2.0之间变化。星 corona 中短时间尺度的湍流散射使谱曲线变陡约0.5。还发现,基于峰值电子通量推导的原位谱指数δ\delta与基于完整flare X射线光度(谱指数γ\gamma)模拟得到的谱指数相差约1.6。先前的研究表明,对于选定的flare,已测量的原位电子和X射线光度观测显示δγ\delta \approx \gamma关系,这表明可能需要一个具有非均匀等离子体和/或加速特性的扩展源区域才能复现此关系。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.19105,
  title  = {Exploring the Origin of Solar Energetic Electrons II: Investigating Turbulent Coronal Acceleration},
  author = {Ross Pallister and Natasha L. S. Jeffrey and Morgan Stores},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19105},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal 14 pages 6 figures