Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Иркутская область, Россия
Радионаблюдения слабых событий являются одним из перспективных методов исследования энерговыделения и нетепловых процессов в солнечной короне. Развитие инструментальной базы позволяет вести радионаблюдения слабых транзиентных корональных явлений, таких как квазистационарные уярчания и слабые вспышки рентгеновского класса B и ниже, не доступные ранее для анализа. Используя наблюдения на спектрополяриметре Badary Broadband Microwave Spectropolarimeter (BBMS) мы измерили параметры спектров микроволнового излучения для трех десятков слабых солнечных вспышек рентгеновских классов от А до С1.5. Спектры свидетельствуют, что нагрев плазмы вызывается появлением потоков нетепловых электронов, которые можно обнаружить по формируемым ими всплескам микроволнового излучения, преимущественно с амплитудой ~5–6 с.е.п. (одна солнечная единица потока (с.е.п.) радиоизлучения равна 10–22 Вт/(м•Гц)) на частотах 4–5 ГГц. Диапазон индексов роста низкочастотной части спектра fα меняется в широких пределах α=0.3÷15. Распределение индексов спада высокочастотной части подобно распределениям обычных вспышек. Одно из объяснений появления больших значений fα —эффект Разина, который может влиять на форму гиросинхротронного спектра, при генерации всплесков в плотной плазме при относительно слабых магнитных полях. Обнаружены два события, в которых появление нетепловых электронов приводит к генерации узкополосных всплесков на частотах около двойной плазменной частоты. Тестовые испытания Сибирского радиогелиографа (СРГ) показали возможности измерений структуры вспышечных источников с потоками ~1 с.е.п., что свидетельствует о высоком диагностическом потенциале создаваемого радиогелиографа для обнаружения процессов ускорения в слабых вспышечных событиях и их локализации в активных областях.
солнечное микроволновое излучение, радиовсплески, микровспышки
1. Алтынцев А.Т., Лесовой С.В., Глоба М.В. и др. Многоволновый Сибирский радиогелиограф. Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 2. С. 37. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-62202003.
2. Алтынцев А.Т., Мешалкина Н.С., Мышьяков И.И. Когерентное микроволновое излучение как индикатор нетеплового энерговыделения в рентгеновской корональной точке. Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8, № 2. С. 4. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-82202201.
3. Богачёв С.А., Ульянов А.С., Кириченко А.С. и др. Микровспышки и нановспышки в короне Солнца. Успехи физических наук. 2020. Т. 190, № 8. С. 838. DOI: 10.3367/ UFNr.2019.06.038769.
4. Муратов А.А. Солнечный спектрополяриметр диапазона 2-24 ГГц. Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике. XII конференция молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения с веществом»: Тезисы докладов. Иркутск, 19-24 сентября 2011 г. С. 21-22.
5. Altyntsev A.T., Meshalkina N.S., Fedotova A.Ya., Myshyakov I.I. Background microwave emission and microflares in young active region 12635. Astrophys. J. 2020. Vol. 905, iss. 2. P. 149. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc54f.
6. Altyntsev A.T., Reid H., Meshalkina N.S., et al. Temporal and spatial association between microwaves and type III bursts in the upper corona. Astronomy and Astrophysics. 2023. Vol. 671. Id. A30. P. 7. DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202244599.
7. Battaglia M., Sharma R., Luo Y., et al. Multiple electron ecceleration instances during a series of solar microflares observed simultaneously at X-Rays and microwaves. Astrophys. J. 2021. Vol. 922, no. 2. P. 134. DOIhttps://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2aa6.
8. Berghmans D., Auchère F., Long D.M., et al. Extreme-UV quiet Sun brightenings observed by the Solar Orbiter/EUI. Astronomy and Astrophysics. 2021. Vol. 656, no. L4. DOI: 10.1051/ 0004-6361/202140380.
9. Chiuderi Drago F., Alissandrakis C., Hagyard M. Microwave emission above steady and moving sunspots. Solar Phys. 1987. Vol. 112. P. 89. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00148490.
10. Dulk G.A., Marsh K.A. Simplified expressions for the gyrosynchrotron radiation from mildly relativistic, nonthermal and thermal electrons. Astrophys. J. 1982. Vol. 259. P. 350. DOI:https://doi.org/10.1086/160171.
11. Fleishman G.D., Kuznetsov A.A. Fast gyrosynchrotron codes. Astrophys. J. 2010. Vol. 721, iss. 2. P. 1127. DOI:https://doi.org/10.1088/0004-637X/721/2/1127.
12. Gary D.E., Hurford G.E. Multifrequency Observations of a Solar Microwave Burst with Two-dimensional Spatial Resolution. Astrophys. J. 1990. Vol. 361. P. 290. DOI:https://doi.org/10.1086/169194.
13. Gary D.E., Hartl M.D., Shimizu T. Nonthermal radio emission from solar soft X-ray transient brightenings. Astrophys. J. 1997. Vol. 477. P. 958. DOI:https://doi.org/10.1086/303748.
14. Ginzburg V.L., Syrovatskii S.I. Cosmic Magnetobremsstrahlung (synchrotron Radiation). Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1965. Vol. 3. P. 297. DOI:https://doi.org/10.1146/annurev.aa.03.090165.001501.
15. Gopalswamy N., Zhang J., Kundu M.R., et al. Fast Time Structure during Transient Microwave Brightenings: Evidence for Nonthermal Processes. Astrophys. J. 1997. Vol. 491, iss. 2. P. L115. DOI:https://doi.org/10.1086/311063.
16. Krucker S., Hurford G.J., Grimm O. The Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays (STIX). Astronomy and Astrophysics. 2020. Vol. 642. P. A15. DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/201937362.
17. Kundu M.R., Schmahl E.J., Grigis P.C., et al. Nobeyama radio heliograph observations of RHESSI microflares. Astronomy and Astrophysics. 2006. Vol. 451, iss. 2. P. 691-707.
18. Li Z., Su Y., Veronig A., et al. Detailed Thermal and Nonthermal Processes in an A-class Microflare. Astrophys. J. 2022. Vol. 930, no. 2. P.147. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac651c.
19. Lin R.P., Dennis B.R., Hurford G.J. The Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Image. Solar Phys. 2002. Vol. 210. P. 3. DOI:https://doi.org/10.1023/A:1022428818870.
20. Lysenko A., Altyntsev A., Meshalkina N., Zhdanov D. Fleishman G. Statistics of “Cold” Early Impulsive Solar Flares in X-Ray and Microwave Domains. Astrophys. J. 2018. Vol. 856. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/aab271.
21. Meegan C., Lichti G., Bhat P.N., et al. The Fermi gamma-ray burst monitor. Astrophys. J. 2009. Vol. 702. P. 791. DOI:https://doi.org/10.1088/0004-637X/702/1/791.
22. Neupert W.M. Comparison of Solar X-Ray Line Emission with Microwave Emission during Flares. Astrophys. J. 1968. Vol. 153. P. L59. DOI:https://doi.org/10.1086/180220.
23. Nindos A., Kundu M.R., White S.M., et al. Microwave and extreme ultraviolet observations of solar polar regions. Astrophys. J. 1999. Vol. 527, iss. 1. P. 415-425.
24. Nita G.M., Gary D.E., Lee J. Statistical study of two years of solar flare radio spectra obtained with the Owens Valley Solar Array. Astrophys. J. 2004. Vol. 605, iss. 1. P. 528-545.
25. Qiu J., Liu Ch., Gary D.E., Nita G.M., Wang H. Hard X-ray and microwave observations of microflares. Astrophys. J. 2004, vol. 612, no. 1, p. 530. DOI:https://doi.org/10.1086/422401.
26. Ramaty R. Gyrosynchrotron emission and absorption in a magnetoactive plasma. Astrophys. J. 1969. Vol. 158. P. 753. DOI:https://doi.org/10.1086/150235.
27. Raulin J.-P., White S.M., Kundu M.R., et al. Multiple components in the millimeter emission of a solar flare. Astrophys. J. 1999. Vol. 522, iss. 1. P. 547-558.
28. Schadee A., de Jager C., Svestka Z. Enhanced X-ray emission above 3.5 keV in active regions in the absence of flares. Solar Phys. 1983. Vol. 89. P. 287. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00217252.
29. Shaik S.B., Gary D.E. Implications of flat optically thick microwave spectra in solar flares for source size and morphology. Astrophys. J. 2021. Vol. 919. P. 44. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac0fdb.
30. Shibasaki K., Chiuderi-Drago F., Melozzi M., et al. Microwave, ultraviolet, and soft X-Ray observations of hale region 16898. Solar Phys. 1983. Vol. 89. P. 307. DOI: 10.1007/ BF00217253.
31. Schadee A., de Jager C., Svestka Z. Enhanced X-ray emission above 3.5 keV in active regions in the absence of flares. Solar Phys. 1983, vol. 89, p. 287. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00217252.
32. Stoiser S., Veronig A.M., Aurass H., Hanslmeier A. RHESSI microflares: I. X-ray properties and multiwavelength characteristics. Solar Phys. 2007. Vol. 246, iss. 2. P. 339. DOI:https://doi.org/10.1007/s11207-007-9066-7.
33. Zaitsev V.V., Stepanov A.V. The plasma radiation of flare kernels. Solar Phys. 1983. Vol. 88. P. 297. DOI:https://doi.org/10.1007/BF 00196194.
34. Zaitsev V.V., Kruger A., Hildebrandt J., Kliem B. Plasma radiation of power-law electrons in magnetic loops: Application to solar decimeter-wave continua. Astronomy and Astrophysics. 1997. Vol. 328. P. 390.
35. Zhdanov D.A., Zandanov V.G. Broadband microwave spectropolarimeter. Central European Astrophys. Bull. 2011. Vol. 35. P. 223.
36. Zhdanov D.A., Zandanov V.G. Observations of microwave fine structures by the Badary broadband microwave spectropolarimeter and the Siberian Solar Radio Telescope. Solar Phys. 2015. vol. 290, iss. 1. P. 287. DOI:https://doi.org/10.1007/s11207-014-0553-3.
37. Xiao H., Maloney S., Krucker S., et al. The data center for the Spectrometer and Telescope for Imaging X-rays (STIX) onboard Solar Orbiter. 2023. https://arxiv.org/abs/2302.00497.
38. URL: http://ckp-rf.ru/usu/73606/ (дата обращения 24 августа 2023 г.).
39. URL: http://ckp-angara.iszf.irk.ru (дата обращения 24 августа 2023 г.).
