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使用贝叶斯多边定位追踪太阳射电爆发

太阳与恒星天体物理 2024-02-14 v1 空间物理

摘要

太阳射电爆发(SRBs)由在日冕和行星际空间中传播的电子发射。追踪此类爆发是理解加速电子特性、射电波传播以及它们所穿过的局部等离子体环境的关键。在此,我们提出了一种名为贝叶斯定位算法(BELLA)的新型多边定位算法。此外,BELLA得到的视SRB位置与其他可比的定位方法及太阳风模型的预测进行了比较。BELLA利用贝叶斯推断创建源位置及其不确定性的概率分布。这有助于以定量方式估计算法、仪器和物理上的不确定性。我们使用模拟数据以及由STEREO A/B和Wind观测到的一个III型SRB验证了BELLA。BELLA沿着螺旋轨迹追踪了从约10--150 RsunR_{sun}(2-0.15 MHz)的III型源。这使得我们能够估算出约400 km s1^{-1}的视太阳风速度和约30deg的源经度。我们将这些结果与成熟的定位方法进行了比较:偏振测量(GP)、解析到达时间差(TDOA)和太阳射电爆发电子运动追踪器(SEMP)。我们发现它们与BELLA获得的结果一致。此外,结果与具有时间依赖性的日球层迎风外推(HUXt)模型同化的太阳风特性相吻合。我们验证了BELLA并用它来识别视源位置以及太阳风的速度和密度。此外,我们发现电子密度高于预期,这表明真实的发射源处于比BELLA识别出的高度更低的位置,这种效应可能是由于行星际空间中的电子对电磁波的显著散射造成的。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.08590,
  title  = {Tracking solar radio bursts using Bayesian multilateration},
  author = {L. A. Cañizares and S. T. Badman and S. A. Maloney and M. J. Owens and D. M. Weigt and E. P. Carley and P. T. Gallagher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.08590},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 12 figures, in press, accepted by Astronomy and Astrophysics for publication