電波および硬X線でとらえるフレアの
非熱的粒子加速
ー98年11月10日のフレアの
多波長解析
浅井 歩(あさい
あゆみ)1
磯部 洋明1、森本 太郎1、下条 圭美2、
横山 央明2、中島 弘2、柴崎 清登2
1京大花山天文台、2国立天文台野辺山
1. Introduction
粒子加速model
・DC加速
・shock加速
・統計加速
どれが正しいのか
よく分かっていない
電波、硬X線
での非熱的粒子の観測と、
軟X線、磁場
を用いた多波長観測で観測データ
から粒子加速機構を説明
このeventでは、
時間的変化・空間分布
周期的な振動が見られた
↑
どんな物理量で説明可能か?
粒子加速の現場の環境を
探ることが出来ると同時に
modelに制限をつけることが出来る
2. Observation
NOAA 8375
野辺山電波ヘリオグラフ
1998年11月10日、NOAA 8375
で起きたC7.9 classのflare
野辺山電波ヘリオグラフ(電波)
ようこう SXT、HXT(X線)
SOHO MDI(磁場)
での多波長観測
Light Curve
電波と硬X線では
4つのpeak
特に2つ目のpeak
(↓)では、周期的
に振動
GOES (白)
ヘリオグラフ 17GHz(赤)
34GHz(緑)
HXT L band(紫)
M2 band(青)
3. 電波強度の振動
電波(17GHz)
source 2(北側)では周
期的な振動があるが、
source 1(南側)では振
動はない
source 2
source 1
source 2
source 1
Second Peakの電波像(17GHz)
movie
source 2
source 1
振動周期
(自己相関係数)
自己相関をとり、どの
周期が卓越しているか
調べる
振動周期は約6.6秒
上: 9.4GHz
下: 17GHz
4. 多波長解析
source 2
source 1
HXT
・HXTではsourceは
1つ(source 1)
・振動周期、peakの
時刻ともに良い相関
硬X線像
軟X線像
SXT と HXT
flare loopとHXTの位置がほぼ一致
flare loopの大きさ :
約15,000 km ・・・①
SXTの温度解析
温度 : 800万 度K ・・・②
密度 : 5×1010 cm-3 ・・・③
② ③ → 音速 : 250 km/s
音速の伝播時間 : 60 sec
(振動周期に合わない)
HXT
磁場(SOHO MDI)
北西のリム(N19 W62)での磁場計測は困難
数日前(11月6日)の像からpotential fieldを仮定し
てloop topの磁場を推定
→ flare loopの磁場 : 約350G ・・・④
②③④→
Alfven速度 : 3,000 km/s・・・⑤
① ⑤ →Alfven波の伝播時間 :
15,000÷3,000=5 sec
振動周期を説明できる!!
flare loop
回
転
6-Nov-1998
5. まとめ
• 粒子加速の現場はsource 1
• 非熱的な電子がsource1から2へ飛んで行っている
• 電波・硬X線強度が周期的振動
• 周期的振動とAlfven波の伝播時間が同じ
電磁流体的な周期で粒子加速の効率が影響を受
けている可能性を示している
②
結果
①
① flare loop
大きさ : 15,000 km
Alfven 速度 : 3,000 km/s
Alfven波の伝播時間 : 5 sec
音速 : 250 km/s
音波の伝播時間 : 60 sec
非熱的電子の速度 : 100,000 km/s
(仮定)
② source 1と2を
つなぐfaintなloop
大きさ : 50,000 km
非熱的電子の
伝播時間 : 0.5 sec
軟X線像
SXT と 電波(17GHz)
電波(17GHz)
source 1 と2をつなぐfaintなloop
長さはおよそ50,000km
非熱的な粒子の速度はおよそ
100,000km/s (~光速)
source 1から2への伝播速度
→ 50,000÷100,000=0.5 sec
位相のずれを説明できる!!
Cross Correlation
電波と硬X線とで
cross correlationをとり、
振動の位相のずれを
調べる
電波は硬X線に比べ、
0.6~1.0秒の遅れ
加速された粒子が
source 1からsource 2に
飛んで行った!?
5. Discussion
多波長解析
軟X線像による温度解析(ようこう SXT)
磁場分布から磁場構造を推定(SOHO MDI)
振動周期、位相のずれを説明できる物理量
を得る
何を意味しているのか?
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