M矮星在毫米波段的耀发性质
太阳与恒星天体物理
2020-01-30 v1 地球与行星天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们报道了ALMA在220 GHz从邻近M矮星AU Mic探测到的两次毫米波耀发。较大的那次耀发持续时间仅~35秒，峰值L_R=2×10^{15} erg s^{-1} Hz^{-1}，线偏振下限|Q/I|>0.12±0.04。我们考察了这些新AU Mic事件与MacGregor等人(2018)先前报道的Proxima Cen事件的共同特征——即短持续时间、负谱指数和显著线偏振——以期为外层恒星大气条件和恒星耀发粒子加速细节提供新诊断。事件率(AU Mic和Proxima Cen分别约20和4次天^{-1})表明毫米波耀发常见但此前未被探测到。对耀发观测频率的分析以及对可能非相干发射机制的考量，证实了耀发过程中恒星大气中存在MeV电子。谱指数指向硬的电子分布。短持续时间和光变曲线中缺乏显著指数衰减，与在简单磁环中形成一致，射电发射主要来自直接沉降电子。我们考虑了同步加速和回旋同步加速两种发射机制的可能性，尽管鉴于线偏振信号更倾向同步加速。这意味着发射必须发生在仅具中等磁场强度的低密度环境中。对这一新发现且显然常见的恒星耀发机制的更深理解，有待于在其他波段具备更详尽研究的耀发组分的多观测。
引用
@article{arxiv.2001.10546,
title = {Properties of M Dwarf Flares at Millimeter Wavelengths},
author = {Meredith A. MacGregor and Rachel A. Osten and A. Meredith Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10546},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 5 figures, accepted to ApJ on January 27, 2020