利用 II 型射电爆发的 LOFAR 观测解析时空激波结构
太阳与恒星天体物理
2025-02-25 v1 高能天体物理现象
空间物理
摘要
无碰撞激波是宇宙中最强大的粒子加速器之一。在日球层中,II 型太阳射电爆发是太阳处产生的无碰撞激波加速电子的标志。这些爆发的频谱观测显示出多种精细结构,通常由多个 II 型频带组成。这些频带和结构的起源尚不十分清楚,被归因于传播激波周围的不均匀环境。在此,我们旨在利用 2023 年 10 月 3 日观测到的一次复杂 II 型射电爆发的高分辨率射电成像观测,确定日冕激波附近的大尺度局部结构。通过结合低频阵列(LOFAR)的干涉成像与极紫外观测,我们研究了低频段(30--80~MHz)多个 II 型频带相对于传播激波波的起源。我们在米波波段识别出至少三个对应于多频带 II 型爆发的射电源。II 型爆发源随着日冕物质抛射驱动的激波向外传播。我们发现一个双射电源随时间表现出分离增大的现象,这与全局日冕激波的膨胀速率一致。这表明整体激波膨胀几乎是自相似的,加速热点在不同时刻形成,并以与激波膨胀成正比的速率分裂。我们的结果表明,提高空间分辨率对于确定日冕激波的小尺度空间特性或环境介质的结构至关重要。可能的激波褶皱或上游等离子体在 10~km 尺度上的结构可以作为超热电子加速的热点。
引用
@article{arxiv.2502.16934,
title = {Resolving spatial and temporal shock structures using LOFAR observations of type II radio bursts},
author = {D. E. Morosan and I. C. Jebaraj and P. Zhang and P. Zucca and B. Dabrowski and P. T. Gallagher and A. Krankowski and C. Vocks and R. Vainio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16934},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 7 figures