VLA提供太阳耀斑的新见解

太阳耀斑中的粒子加速度

图片来源:Alexandra Angelich,NRAO / AUI / NSF使用Karl G. Jansky超大阵列射电望远镜,以及其他紫外和X射线波长望远镜,天文学家揭示了太阳耀斑的新见解

天文学家已朝着确认太阳耀斑如何加速带电粒子加速接近光速的方向迈出了重要的一步

国家科学基金会的Karl G. Jansky超大阵列(VLA)射电望远镜的新功能使这一重要进展成为可能

太阳耀斑是太阳系中最强大的爆炸,它可以将大量带电粒子(如电子和质子)加速到接近光速的速度

然而,他们如何做到这一点一直不确定

“人们一直认为,由太阳耀斑产生的特定类型的冲击可能是加速这些粒子的原因,但是没有令人信服的观察证据证明这种机制

现在,利用升级的VLA的原始力量,我们有一个全新的结果,强烈支持这种理论情景,“该研究的第一作者,哈佛 - 史密森天体物理中心(CfA)的陈斌说

太阳耀斑通常与强大的火山爆发有关,这些火山爆发会从太阳抛出大量的物质

科学家认为,耀斑是由太阳磁场突然释放的能量产生的

太阳大气中的磁场被搅动和纠结

当这些磁场在称为磁重联的过程中捕捉并重新配置时,释放出大量的能量

然而,研究人员还不清楚能量释放过程如何推动从耀斑中出现的高速带电粒子

新的VLA观测结果支持这样的观点,即加速发生在耀斑区域,快速流动的太阳气体撞击在密集的磁场环路上

这产生了一种冲击波,类似于飞机的音爆,除了它仍然在一个地方作为所谓的“终止冲击”

电子被冲击反复撞击到越来越高的速度

VLA对这种震动的观察与计算机模拟非常接近,计算机模拟会在耀斑中产生这种现象

科学家们使用VLA以及紫外线和X射线波长的其他望远镜来研究2012年3月3日爆发的耀斑.VLA可以在很宽的射频范围内观察太阳,时间片只有50毫秒每一个,产生超过40,000个单独的无线电图像,观察一秒钟

研究人员能够确定来自高能电子的短暂爆发的无线电波正在发生终止冲击的地方,根据共同作者沉成才的计算机模拟,他也是CfA的研究员

其他细节进一步支持了冲击加速模型

“这些新见解是我们理解粒子加速的重要一步,粒子加速不仅是太阳耀斑的一个重要方面,而且是整个宇宙中发生的基本物理过程,”陈说

出版物:Bin Chen等人,“太阳耀斑终止冲击的粒子加速”,Science 2015年12月4日:Vol

350没有

6265页,1238-1242; DOI:10.1126 / science.aac8467资料来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心

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