Araştırmacılar, güneş ücretinde ‘kalp atışı benzeri’ radyo patlamalarının gizemli kaynağını keşfettiler

Yeni bir araştırmaya göre, kalp atışına benzer bir sinyal düzenine sahip bir güneş radyo patlaması, Güneş’in atmosferinde belirlendi.

Bulgularda yayınlanan dergide Doğa İletişimiuluslararası bir araştırma ekibi, Güneş yüzeyinden 5.000 kilometreden daha yüksekte bulunan C sınıfı bir güneş patlamasından gelen bir radyo sinyalinin kaynak konumunu ortaya çıkardıklarını bildirdi.

Araştırmacılar, çalışmanın bulgularının, bilim adamlarının güneş sisteminin en güçlü patlamaları olan güneş patlamalarının enerji salınımının ardındaki fiziksel süreçleri daha iyi anlamalarına yardımcı olabileceğini söylüyor.

NJIT’in Güneş-Karasal Araştırma Merkezi’ne bağlı çalışmanın ilgili yazarı ve astronomu Sijie Yu, “Keşif beklenmedik bir şey” dedi. “Bu vuruş modeli, Güneş’teki bu inanılmaz derecede güçlü patlamalar sırasında Güneş’in atmosferinde enerjinin nasıl salındığını ve dağıldığını anlamak için önemlidir. Bununla birlikte, yarı-periyodik titreşimler olarak da adlandırılan bu tekrarlayan modellerin kaynağı uzun zamandır bir sırdı ve güneş fizikçileri arasında bir tartışma kaynağı.”

Güneş radyo patlamaları, Güneş’ten gelen, genellikle güneş patlamalarıyla ilişkilendirilen ve tekrarlanan modellere sahip sinyaller içerdiği bilinen yoğun radyo dalgaları patlamalarıdır.

Ekip, 13 Temmuz 2017’de NJIT’nin Owens Valley Radio’da bulunan Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) adlı radyo teleskopu tarafından yakalanan bir güneş patlaması olayının mikrodalga gözlemlerini inceledikten sonra bu model sinyallerinin kaynağını ortaya çıkarabildi. Gözlemevi (OVRO), Big Pine, California yakınında.

EOVSA, Güneş’i rutin olarak 1 ila 18 gigahertz (GHz) üzerindeki geniş bir mikrodalga frekans aralığında gözlemler ve Güneş’in atmosferindeki güneş patlamalarında enerjilenen yüksek enerjili elektronlar tarafından yayılan radyo radyasyonuna duyarlıdır.

Araştırmanın önde gelen yazarı Yuankun Kou’ya göre, EOVSA’nın parlama gözlemlerinden, ekip “kalp atışı gibi” her 10-20 saniyede bir tekrar eden bir sinyal modelini içeren radyo patlamalarını ortaya çıkardı. Nanjing Üniversitesi’nde (NJU) öğrenci.

Ekip, karşıt manyetik alan çizgilerinin birbirine yaklaştığı, kırıldığı ve yeniden bağlandığı, patlamaya güç veren yoğun enerji ürettiği, patlamanın çekirdek parlama bölgesi boyunca 25.000 kilometreden fazla uzanan elektrik akımı tabakasının tabanında güçlü bir yarı periyodik titreşim (QPP) sinyali belirledi. parlama

Ancak şaşırtıcı bir şekilde Kou, parlamada ikinci bir kalp atışı keşfettiklerini söylüyor.

Kou, “Tekrar eden modeller, güneş radyo patlamaları için alışılmadık bir durum değil.” Dedi. “Fakat ilginç bir şekilde, ana QPP kaynağına benzer bir şekilde titreşen, uzatılmış akım tablosu boyunca yer almasını beklemediğimiz ikincil bir kaynak var.”

Yu. “Bu, yeniden bağlantı bölgesinde yer alan yarı periyodik bir radyo sinyalinin ilk kez algılanmasıdır. Bu algılama, iki kaynaktan hangisinin diğerine neden olduğunu belirlememize yardımcı olabilir.”

EOVSA’nın benzersiz mikrodalga görüntüleme yeteneklerini kullanan ekip, bu olayda iki radyo kaynağındaki elektronların enerji spektrumunu ölçebildi.

“EOVSA’nın spektral görüntülemesi bize parlamanın ısıl olmayan elektronlarının mekansal ve zamansal olarak çözülmüş yeni tanılamalarını sağladı. … Ana QPP kaynağındaki yüksek enerjili elektronların dağılımının, elektronik akım tablosundaki ikincil QPP kaynağınınkiyle aynı fazda değiştiğini bulduk.” NJIT’de fizik doçenti ve makalenin ortak yazarı Bin Chen dedi. “Bu, iki QPP kaynağının yakından ilişkili olduğunun güçlü bir göstergesi.”

Araştırmalarına devam eden ekip üyeleri, makalenin ilgili diğer yazarı ve NJU’daki astronomi profesörü Xin Cheng liderliğindeki güneş patlamasının 2.5D sayısal modellemesini NOAA’lar tarafından gözlemlenen güneş patlamalarından gelen yumuşak X-ışını emisyonu gözlemleriyle birleştirdiler. Güneş atmosferinden gelen yumuşak X-ışın akılılarını iki farklı enerji bandında ölçen GOES uydusu.

Cheng, “Mevcut sayfada periyodikliğin nasıl oluştuğunu bilmek istedik” dedi. “Periyodikliği yönlendiren fiziksel süreç nedir ve QPP’lerin oluşumu ile nasıl bir ilişkisi vardır?”

Ekibin analizi, mevcut tabakada yarı periyodik olarak alevlenen bölgeye doğru hareket eden manyetik adalar veya kabarcık benzeri yapılar olduğunu gösterdi.

Cheng, “Uzun uzamış akım tabakasındaki manyetik adaların görünümü, bu patlama sırasında enerji salınım oranının ayarlanmasında önemli bir rol oynuyor” dedi. “Böyle yarı periyodik bir enerji salınım süreci, mikrodalgada ve yumuşak X-ışını dalga boylarında QPP’ler olarak ortaya çıkan, tekrarlayan yüksek enerjili elektron üretimine yol açar.”

Nihayetinde Yu, çalışmanın bulgularının, bu patlayıcı olayları yönlendiren yeniden bağlanma sürecinin altında yatan önemli bir fenomene yeni bir ışık tuttuğunu söylüyor.

“Sonunda parlama akım tablosundaki periyodik yeniden bağlantının bir sonucu olarak güneş patlamalarındaki QPP’lerin kaynağını belirledik. … Bu çalışma, daha önce bildirilen QPP olaylarının yorumlarının ve bunların güneş patlamaları üzerindeki etkilerinin yeniden incelenmesini sağlıyor.”

Makalenin diğer ortak yazarları arasında NJU araştırmacıları Yulei Wang ve Mingde Ding’in yanı sıra Glasgow Üniversitesi’nden Eduard P. Kontar yer alıyor. Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı’ndan alınan hibelerle desteklenmiştir.