EOVSA’nın bir güneş patlamasından titreşimli bir radyo patlaması yakaladığını gösteren bir çizim. Kredi: NJIT/CSTR’den Sijie Yu; NJU’dan Yuankun Kou; NASA SDO/AIA
Yeni bir araştırmaya göre bilim adamları, Güneş’in atmosferinde kalp atışına benzer bir sinyal modeli sergileyen bir solar radyo patlaması tespit ettiler.
Uluslararası bir araştırmacılardan oluşan bir ekip, Nature Communications dergisinde Güneş yüzeyinin 5.000 kilometre yukarısındaki C sınıfı bir güneş patlamasından yayılan bir radyo sinyalinin kaynak konumuna ilişkin keşiflerini Nature Communications dergisinde yayınladılar.
Araştırmacılar, çalışmanın bulgularının bilim adamlarının, güneş sisteminin en güçlü patlamaları olan güneş patlamalarının enerji salımının ardındaki fiziksel süreçleri daha iyi anlamalarına yardımcı olur.
Araştırmanın sorumlu yazarı ve NJIT’nin Araştırma Merkezi’ne bağlı astronom Sijie Yu, “Bu keşif beklenmedik,” dedi. Güneş-Karasal Araştırma. “Bu vuruş modeli, Güneş’teki bu inanılmaz derecede güçlü patlamalar sırasında enerjinin Güneş atmosferinde nasıl salındığını ve dağıldığını anlamak için önemlidir. Bununla birlikte, yarı periyodik titreşimler olarak da adlandırılan bu tekrarlanan modellerin kaynağı, uzun süredir bir gizem ve güneş fizikçileri arasında bir tartışma kaynağı olmuştur.”
Güneş radyo patlamaları, güneşten gelen yoğun radyo dalgası patlamalarıdır. genellikle güneş patlamalarıyla ilişkilendirilen ve tekrarlanan modellere sahip sinyallere sahip olduğu bilinen Güneş.
Ekip, Temmuz’daki bir güneş patlaması olayının mikrodalga gözlemlerini inceledikten sonra bu model sinyallerinin kaynağını ortaya çıkarabildi. 13 Eylül 2017, Kaliforniya, Big Pine yakınlarındaki Owens Valley Radyo Gözlemevinde (OVRO) bulunan NJIT’nin Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) adlı radyo teleskopu tarafından yakalandı.
EOVSA, Güneş’i rutin olarak 1 ila 18 gigahertz (GHz) üzerinde geniş bir mikrodalga frekansı aralığına sahiptir ve güneş patlamalarında enerjilenen Güneş atmosferindeki yüksek enerjili elektronların yaydığı radyo radyasyonuna karşı hassastır.
EOVSA’nın parlama gözlemlerinden , ekip bir sinyal içeren radyo patlamalarını ortaya çıkardı Araştırmanın önde gelen yazarı Yuankun Kou’ya göre, her 10-20 saniyede bir “kalp atışı gibi” tekrar eden l kalıbı Nanjing Üniversitesi’nde (NJU) öğrenci.
Ekip, elektrik akımı tabakasının tabanında, karşıt manyetik alanın bulunduğu, patlamanın çekirdek alevlenme bölgesi boyunca 25.000 kilometreden fazla uzanan güçlü bir yarı periyodik titreşim (QPP) sinyali belirledi. çizgiler birbirine yaklaşır, kırılır ve yeniden bağlanarak parlamaya güç veren yoğun bir enerji üretir.
Ancak Kou, şaşırtıcı bir şekilde, parlamada ikinci bir kalp atışı keşfettiklerini söylüyor.
“Tekrar eden modeller, güneş radyosu patlamaları, ”dedi Kou. “Fakat ilginç bir şekilde, ana QPP kaynağına benzer bir şekilde titreşen, gerilmiş akım tabakası boyunca konumlanmış olmasını beklemediğimiz ikincil bir kaynak var.”
“Sinyaller büyük ihtimalle şu anki yarı-tekrarlayan manyetik yeniden bağlantılardan kaynaklanmaktadır. parlama akımı sayfası,” diye ekledi Yu. “Bu, yeniden bağlantı bölgesinde bulunan yarı periyodik bir radyo sinyalinin ilk kez tespit edilmesidir. Bu saptama, iki kaynaktan hangisinin diğerine neden olduğunu belirlememize yardımcı olabilir.”
EOVSA’nın benzersiz mikrodalga görüntüleme yeteneklerini kullanan ekip, iki radyo kaynağındaki elektronların enerji spektrumunu ölçebildi. bu olay.
“EOVSA’nın spektral görüntülemesi, bize parlamanın ısıl olmayan elektronlarının uzamsal ve geçici olarak çözülmüş yeni teşhisini sağladı. … Ana QPP kaynağındaki yüksek enerjili elektronların dağılımının, elektronik akım tablosundaki ikincil QPP kaynağınınkiyle aynı fazda değiştiğini bulduk,” dedi NJIT fizik profesörü ve makalenin ortak yazarı Bin Chen. “Bu, iki QPP kaynağının yakından ilişkili olduğunun güçlü bir göstergesidir.”
Araştırmalarına devam eden ekip üyeleri, makalenin ilgili diğer yazarı ve profesörün liderliğinde güneş patlamasının 2,5 boyutlu sayısal modellemesini birleştirdi. NJU’da astronomi uzmanı Xin Cheng, NOAA’nın iki farklı enerji bandında Güneş atmosferinden gelen yumuşak X-ışını akışlarını ölçen GOES uydusu tarafından gözlemlenen güneş patlamalarından gelen yumuşak X-ışını emisyonu gözlemleriyle.
” Mevcut sayfada periyodikliğin nasıl oluştuğunu bilmek istedik,” dedi Cheng. “Periyodikliği yönlendiren fiziksel süreç nedir ve QPP’lerin oluşumuyla nasıl bir ilişkisi vardır?”
Ekibin analizi, mevcut tabakada manyetik adalar veya kabarcık benzeri yapıların oluştuğunu gösterdi. -periyodik olarak alevlenen bölgeye doğru hareket ediyor.
“Uzun uzamış akıntı tabakasındaki manyetik adaların görünümü, bu patlama sırasında enerji salınım oranının ayarlanmasında önemli bir rol oynuyor,” diye açıkladı Cheng. “Böyle yarı periyodik bir enerji salma işlemi, mikrodalgada ve yumuşak X-ışını dalga boylarında QPP’ler olarak kendini gösteren, tekrar eden yüksek enerjili elektron üretimine yol açar.”
Nihayetinde Yu, çalışmanın bulgularının yeni bir ışık tuttuğunu söylüyor bu patlama olaylarını yönlendiren yeniden bağlanma sürecinin altında yatan önemli bir fenomen hakkında.
“Parlama akımı tablosundaki periyodik yeniden bağlanmanın bir sonucu olarak güneş patlamalarındaki QPP’lerin kaynağını nihayet saptadık. … Bu çalışma, daha önce bildirilen QPP olaylarının yorumlarının ve bunların güneş patlamaları üzerindeki etkilerinin yeniden incelenmesini öneriyor.”
Referans: “Parlama akımı sayfasındaki yarı periyodik titreşimlerin mikrodalga görüntülemesi”, yazan Yuankun Kou, Xin Cheng, Yulei Wang, Sijie Yu, Bin Chen, Eduard P. Kontar ve Mingde Ding, 12 Aralık 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-35377-0
Çalışma, Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edildi.