Особенности развития длительных потоков высокоэнергичного гамма-излучения на разных стадиях солнечных вспышек

Особенности развития длительных потоков высокоэнергичного гамма-излучения на разных стадиях солнечных вспышек

Автор: Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 3 т.5, 2019 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены характеристики длительных потоков гамма-излучения с энергиями квантов >100 МэВ на разных стадиях вспышечных событий. Для анализа использовались данные наблюдений с временным разрешением 1 мин на космическом аппарате Fermi с помощью Large Area Telescope (LAT). Подтвержден наиболее вероятный процесс возникновения гамма-квантов высоких энергий на импульсной фазе вспышек (6 событий). Ускорение частиц, возникающих в результате вспышечного энерговыделения (при диссипации токового слоя), происходит при взаимодействии с фронтом ударной волны коронального выброса массы (КВМ), который одновременно развивается в той же активной области. Ядерные взаимодействия ускоренных протонов (>500 МэВ) c ионами плазмы приводят в дальнейшем к возникновению высокоэнергичных квантов гамма-излучения. Установлено, что взаимодействие вспышечного потока и высокоскоростного КВМ на импульсной фазе вспышки происходит в довольно ограниченных временных интервалах - от 2 до 16 мин. В рассмотренных событиях зарегистрирована непосредственная связь между максимальными значениями потоков гамма-излучения и скоростью КВМ...

Еще

Вспышки, корональные выбросы массы, ускорение частиц, гамма-излучение

Короткий адрес: https://sciup.org/142222477

IDR: 142222477   |   DOI: 10.12737/szf-53201902

Список литературы Особенности развития длительных потоков высокоэнергичного гамма-излучения на разных стадиях солнечных вспышек

  • Алтынцев А.Т., Банин В.Г., Куклин Г.В., Томозов В.М. Солнечные вспышки. М.: Наука, 1982. 246 с.
  • Курт В.Г., Юшков Б.Ю., Кудела К., Галкин В.И. Высокоэнергичное гамма-излучение солнечных вспышек как индикатор ускорения частиц высоких энергий // 31-я Всероссийская конференция по космическим лучам. Москва, МГУ, 2010. С. 1-5.
  • Лившиц М.А. Солнечные вспышки: результаты наблюдений и газодинамические процессы // Плазменная гелиогеофизика: в 2-х т. М.: Наука, 2008. Т. 1. С. 60-81.
  • Прист Э.Р., Форбс Т. Магнитное пересоединение. Магнитогидродинамическая теория и приложения. М.: Физматлит, 2005. 591 с.
  • Ackermann M., Allafort A., Baldini L., et al. Fermi-LAT observations оf high-energy behind-the-limb solar flares // arXiv:1702.00577v1 [astro-ph.SR] 2 Feb 2017. 14 р.
  • Akimov V.V., Afanassyev V.G., Belousov A.S., et al. Observation of high energy gamma rays from the Sun with the GAMMA-1 telescope (E > 30 MeV) // Proc. 22nd ICRC. 1991. V. 3. P. 73-76.
  • Golovko A.A., Kuklin G.V., Mordvinov A.V., Tomozov V.M. The role of shear motions in the production of a preflare situation // Contributions of the Astronomical Observatory Skalnate Pleso.1986. V. 15. Р. 243-250.
  • Gopalswamy N., Mäkela P., Yashiro S., et al. Interplanetary type II radio bursts from Wind/WAVES and sustained gamma-ray emission from Fermi/LAT: evidence for shock source // Astrophys. J. Lett. 2018. V. 868, L19. 8 p.
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aaef36
  • Gopalswamy N., Mäkela P., Yashiro S., et al. Fermi, Wind and SOHO observations of sustained gamma-ray emission from the Sun // URSI AP-RASC 2019, New Delhi, India, 09-15 March 2019. URL: https:// arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1810/1810. 08958. pdf (дата обращения 01.04.2019).
  • Grechnev V.V., Kurt V.G., Chertok I.M., et al. An extreme solar event of 20 January 2005: properties of the flare and the origin of energetic particles // Solar Phys. 2008. V. 252. P. 149-177.
  • DOI: 10.1007/s11207-008-9245-1
  • Knizhnik K.J., Antiochos S.K., DeVore C.R., Wyper P.F. The mechanism for the energy buildup driving solar eruptive events. // Astrophys. J. Lett. 2017. V. 851, L17. 6 p. a.
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa9e0
  • Li Y., Sun X., Ding M.D., et al. Imaging observations of magnetic reconnection in a solar eruptive flare // Astrophys. J. 2017. V. 835, N 190. 8 p.
  • DOI: 10.3847/1538-4357/835/2/190
  • Manchester W., Kilpua K.J., Liu Y.D., et al. The physical processes of CME/ICME evolution // Space Sci. Rev. 2017. V. 212. P. 1159-1219.
  • DOI: 10.1007/s11214-017-0394-0
  • Minasyants G.S., Minasyants T.M., Tomozov V.M. Features of the development of gamma-rays in a solar flare February 25, 2014 // News National Academy RK, Phys.-Math. Ser. 2018. V. 4, N 320. Р. 15-21.
  • Murphy R.J., Dermer C.D., Ramaty R. High-energy processes in solar flares // Astrophys. J. Suppl. 1987. V. 63. P. 721-748.
  • Omodei N., Pesce-Rollins М., Longo F., et al. Fermi-LAT observations of the 2017 September 10th solar flare // arXiv: 1803.07654v1 [astro-ph.HE]. 2018. 6 p.
  • Share G.H., Murphy R.J., Tolbert A.K., et al. Characteristics оf sustained >100 MeV gamma-ray emission associated with solar flares // arXiv:1711.01511v1 [astro-ph.SR]. 2017а. 83 p.
  • Share G.H., Murphy R.J., Tolbert A. K., et al. Characteristics of thirty second-stage >100 MeV γ-ray events accompanying solar flares // ApJS in review, arXiv 1711.01511v1. 2017b. 34 p.
  • Shibata K. Reconnection model of flares. Solar physics with radio observations // Proc. of Nobeyama Symposium. 1998. Р. 381-389. (NRO Report N 479).
  • Somov B.V. Plasma Astrophysics: Reconnection and Flares. New York: Springer, 2013. 504 p. 10.1016/S027 31177(97)00968-X.
  • DOI: 10.1016/S02731177
  • Tylka A.J., Share G.H., Dietrich W.F., et al. Solar protons above 500 MeV in the Sun's atmosphere and in interplanetary space // Report EGU General Assembly, Vienna, Austria 27 April - 02 May 2014. Geophysical Research Abstracts. 2014. V. 16, EGU2014-16847, 41 p.
  • Ackermann M., Allafort A., Baldini L., Barbiellini G., Bastieri D., Bellazzini R., et al. Fermi-LAT observations оf high-energy behind-the-limb solar flares. arXiv:1702.00577v1 [astro-ph.SR] 2 Feb 2017. 14 p.
  • Akimov V.V., Afanassyev V.G., Belousov A.S., Blokhintsev I.D., Kalinkin L.F., Leikov N.G., et al. Observation of high energy gamma-rays from the Sun with the GAMMA-1 telescope (E>30 MeV). Proc. 22nd ICRC. 1991, vol. 3, pp. 73-76.
  • Altyntsev A.T., Banin V.G., Kuklin G.V., Tomozov V.M. Solnechnye vspyshki [Solar Flares]. Moscow, Nauka Publ., 1982. 246 p. (In Russian).
  • Kurt V.G., Yushkov B.Yu., Kudela K., Galkin V.I. High-energy gamma emission of solar flares as an indicator of acceleration of high-energy particles. Proc. 31st National Conference on Cosmic Rays. Moscow, MSU, 2010, pp. 1-5. (In Russian).
  • Livshits M.A. Solar flares: observation results and gas-dynamic processes. Plazmennaya geliofizika [Plasma Heliophysics]. Moscow, Nauka Publ., 2008, vol. 1, pp. 60-81. (In Russian).
  • Priest E.R., Forbs T. Magnitnoe peresoedinenie. Magnitogidrodinamicheskaya teoriya i prilozheniya [Magnetic Reconnection. Magnetohydrodynamic Theory and Applications]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2005. 591 p. (In Russian).
  • Golovko A.A., Kuklin G.V., Mordvinov A.V., Tomozov V.M. The role of shear motions in the production of a preflare situation. Contributions of the Astronomical Observatory Skalnate Pleso. 1986, vol. 15, pp. 243-250.
  • Gopalswamy N., Mäkela P., Yashiro S., Lara A., Xie H., Akiyama S., MacDowall R.J. Interplanetary type II radio bursts from Wind/WAVES and sustained gamma-ray emission from Fermi/LAT: evidence for shock source. Astrophys. J. Lett. 2018., vol. 868, L19, 8 p.
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aaef36
  • Gopalswamy N., Mäkela P., Yashiro S., Lara A., Xie H., Akiyama S., MacDowall R.J. Fermi, Wind and SOHO observations of sustained gamma-ray emission from the Sun. URSI AP-RASC 2019, New Delhi, India, 09-15 March 2019. URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1810/1810.08958.pdf (accessed 01.04.2019).
  • Grechnev V.V., Kurt V.G., Chertok I.M., Uralov A.M., Nakajima H., Altyntsev A.T., Belov A.V., Yushkov B.Yu., Kuznetsov S.N., Kashapova L.K., Meshalkina N.S., Prestage N.P. An extreme solar event of 20 January 2005: properties of the flare and the origin of energetic particles. Solar Phys. 2008, vol. 252, pp.149-177.
  • DOI: 10.1007/s11207-008-9245-1
  • Knizhnik K.J., Antiochos S.K., DeVore C.R., Wyper P.F. The mechanism for the energy buildup driving solar eruptive events. Astrophys. J. Lett. 2017, vol. 851, L17, 6 p. a.
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa9e0
  • Li Y., Sun X., Ding M.D., Qiu J., Priest E.R. Imaging observations of magnetic reconnection in a solar eruptive flare. Astrophys. J. 2017, vol. 835, 190, 8 p.
  • DOI: 10.3847/1538-4357/835/2/190.1
  • Manchester W., Kilpua K.J., Liu Y.D., Lugaz N., Riley P., Török T., Vršnak B. The physical processes of CME/ICME evolution. Space Sci. Rev. 2017, vol. 212, pp. 1159-1219.
  • DOI: 10.1007/s11214-017-0394-0
  • Minasyants G.S., Minasyants T.M., Tomozov V.M. Features of the development of gamma-rays in a solar flare February 25, 2014. News National Academy RK, Phys.-Math. Ser. 2018, vol. 4, no. 320, pp. 15-21.
  • Murphy R.J., Dermer C.D., Ramaty R. High-energy processes in solar flares. Astrophys. J. Suppl. 1987, vol. 63, pp. 721-748.
  • Omodei N., Pesce-Rollins М, Longo F., Allafor A., Krucker S. Fermi-LAT оbservations of the 2017 September 10th solar flare. arXiv: 1803.07654v1 [astro-ph.HE]. 2018, 6 p.
  • Share G.H., Murphy R.J., Tolbert A.K., Dennis B.R., White S.M., Schwartz R.A., Tylka A.J. Characteristics оf sustained >100 MeV ray-emission associated with solar flares. arXiv:1711.01511v1 [astro-ph.SR]. 2017а, 83 p.
  • Share G.H., Murphy R.J., Tolbert A.K., Dennis B.R., White S.M., Schwartz R.A., Tylka A.J. Characteristics of thirty second-stage >100 MeV γ-ray events accompanying solar flares. ApJS in review, arXiv 1711.01511v1. 2017b, 34 p.
  • Shibata K. Reconnection model of flares. Solar physics with radio observations. Proc. of Nobeyama Symposium. 1998, pp. 381-389. (NRO Report N 479).
  • Somov B.V. Plasma Astrophysics: Reconnection and Flares. New York, Springer, 2013, 504 p. 10.1016/ S02731177(97)00968-X.
  • DOI: 10.1016/S02731177
  • Tylka A.J., Share G.H., Dietrich W.F., Murphy R.J., Ng C.K., Shea M.A., Smart D.F. Solar protons above 500 MeV in the Sun's atmosphere and in interplanetary space. Report EGU General Assembly, Vienna, Austria 27 April - 02 May 2014. 2014. EGU2014-16847, 41 p.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp