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    Posizione della sorgente e durata di un lampo radio solare di tipo III osservato da LOFAR

    Figura 1 – Lo spettro dinamico del burst radio di tipo III e la posizione della sorgente del suo bordo anteriore, il picco, e il bordo della coda. Il rosso, verde, e i colori neri rappresentano il bordo anteriore, il picco, e il bordo della coda dello scoppio, rispettivamente. Credito:Zhang et al ApJ (2019)

    I lampi radio solari di tipo III sono generati da fasci di elettroni non termici che si propagano attraverso la corona solare e lo spazio interplanetario. Negli spettri dinamici, il flusso dei lampi radio solari di tipo III ha un profilo temporale di fasi di salita e di decadimento a una data frequenza, che è stato attivamente studiato dagli anni '70.

    Ci sono diversi fattori che possono contribuire alla durata osservata di un lampo radio di tipo III:(1) La dispersione della velocità dell'eccitatore del fascio di elettroni; (2) La fluttuazione della densità elettronica di fondo; (3) L'effetto di propagazione dovuto alla diffusione e alla rifrazione delle onde; (4) Il processo di emissione intrinseca dell'onda radio. Però, quale sia il fattore dominante è ancora una questione aperta.

    Il LOw-Frequency Array (LOFAR) è un array di antenne radio avanzato con la capacità di produrre spettri dinamici e immagini radio allo stesso tempo ad alta risoluzione. La Figura 1 (a) mostra lo spettro dinamico di un lampo radio di tipo III osservato da LOFAR alle 11:51 UT del 6 maggio 2015. È un singolo, raffica chiara con una durata di circa tre secondi ed è associata a una piccola riacutizzazione dell'arto.

    Con la modalità a forma di fascio LOFAR, i ricercatori possono ottenere la posizione della sorgente in tempi e canali di frequenza diversi all'interno del burst radio di tipo III. Le posizioni della sorgente del baricentro del bordo anteriore, il picco, e il bordo della coda nello spettro dinamico sono mostrati in Figura 1 (b). È stato riscontrato che le posizioni di origine del bordo anteriore, il picco e il bordo della coda si dividono spazialmente l'uno con l'altro. Ciò potrebbe indicare che sono generati da fasci di elettroni che si muovono in diversi tubi di flusso magnetico nella corona. La velocità radiale degli elettroni che eccitano il bordo anteriore, il picco, e il bordo della coda è 0,42 c, 0,25 c, e 0,16 c, rispettivamente.

    Il contributo della differenza di velocità degli elettroni alla durata osservata può essere stimato mediante rilevazione statistica del tempo di arrivo delle sorgenti ad una data altezza. Il livello della fluttuazione della densità coronale ad una data altezza può essere misurato mediante un'indagine statistica della distribuzione di frequenza d'onda delle sorgenti osservate alla stessa altezza, in modo che si possa stimare il contributo della fluttuazione della densità della corona alla durata. E per fortuna, l'effetto di propagazione dell'onda può essere valutato rispetto a pochi burst a breve termine dalla stessa regione, che ha avuto luogo solo circa 50 secondi prima dell'esplosione di tipo III.

    L'analisi mostra che nella gamma di frequenze di 30-41 MHz, la dispersione della velocità degli elettroni è il fattore dominante che determina la durata temporale dei lampi radio di tipo III a lunga durata, mentre la dispersione può svolgere un ruolo importante nella durata di brevi raffiche.


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