LOFAR, güneş koronasındaki başak benzeri tekrarlayan radyo patlaması çiftlerini ortaya koyuyor

Güneş atmosferi çalkantılı ve mıknatıslanmış bir ortamdır ve manyetik enerjinin salınımı, elektromanyetik spektrum boyunca emisyon olarak kolaylıkla kendini gösterir. Güneş radyo emisyonu, plazma emisyon süreci yoluyla üretilen en parlak güneş radyo patlamaları ile radyo gökyüzüne hakimdir. Emisyon henüz anlaşılamayan birçok özelliğe sahip karmaşık bir frekans-zaman yapısına sahiptir.

Araştırmacılar, DÜŞÜK Frekans Dizisi (LOFAR) radyo teleskopunu kullanarak “tekrarlayan sivri uç benzeri patlama çiftlerini” (çiftler halinde meydana gelen ve yaklaşık dört saniyelik karakteristik bir gecikmeyle ayrılan kısa radyo enerjisi parlamalarını) tespit ettiler. Bulgular, güneşin manyetik ortamını ve parçacık ivmesini araştırmak için güçlü bir araç sağlayan, güneş yüzeyinin yukarısındaki türbülanslı plazma süreçlerine ilişkin yeni bir tanıyı ortaya koyuyor.

Araştırma dergide yayınlandı Doğa İletişimi.

Güneş radyo patlamalarının karmaşık ince yapılar sergiledikleri biliniyor ancak yeni keşfedilen sinyaller öne çıkıyor. Her olay, aynı frekansta meydana gelen neredeyse birbirinin aynısı, dar bantlı iki radyo ani yükselişinden oluşur: kısa ömürlü bir “daha erken” (E) patlama ve ardından yaklaşık 4 saniye sonra daha zayıf, gecikmeli (D) “yankı benzeri” bir patlama.

Toplamda, bu tür 600’den fazla çift analiz edildi ve zamanlama, yoğunluk ve mekansal kökenlerindeki tutarlı kalıpları ortaya çıkardı. Ekip, yüksek çözünürlüklü spektroskopiyi radyo görüntülemeyle birleştirerek bu patlamaları güneşteki aktif bir bölgeye kadar takip etti. En önemli buluş, her bir çiftteki ikinci patlamanın koronadaki farklı bir konumdan kaynaklandığının (çoğunlukla yüzlerce yay saniyesi kadar yer değiştirdiğinin) gözlemlenmesiyle geldi.

Çalışma, bu patlamaların, tipik parlama emisyon alanlarından çok daha yüksek, yüzeyin yaklaşık bir güneş yarıçapı üzerindeki yüksekliklerden kaynaklandığını öne sürüyor. Bu, koronanın daha önce yeterince takdir edilmeyen bölgelerinde manyetik yeniden bağlanma ve elektron ivmesinin (güneş aktivitesinin temel itici güçleri) meydana gelebileceği anlamına gelir.

Patlamalar muhtemelen küçük ölçekli yeniden bağlanma olayları elektronları hızlandırıp radyo sinyalleri yayan plazma dalgaları ürettiğinde üretiliyor. Bu sinyaller daha sonra türbülanslı plazma boyunca birçok yolu takip ederek gecikmeli yankı imzasını üretir.

Keşfin birkaç önemli sonucu var:

• Koronal türbülansın yeni teşhisi: Patlama çiftlerinin zamanlaması ve yapısı, plazma yoğunluğu değişimlerini ve türbülansı ölçmenin bir yolunu sağlar.
• Manyetik geometriye dair bilgiler: Yönlü saçılma, radyo dalgalarının manyetik alan çizgileri boyunca nasıl yönlendirildiğini ortaya çıkarır.
• Uzun süredir devam eden gizemlere dair ipuçları: Aynı saçılma süreçleri, Dünya’dan gönderilen radar sinyallerinin neden güneş tarafından zayıf bir şekilde yansıtıldığını açıklayabilir.

Özetle, tekrarlanan sivri uç benzeri patlama çiftleri, güneş radyo ince yapısının yeni tanımlanan ve bol miktarda bulunan bir sınıfını oluşturur. Tanımlayıcı özellikleri (aynı frekansta, ~4 saniyelik bir gecikme ve uzaysal kayma ile ayrılan eşleştirilmiş emisyon) en iyi şekilde harmonik plazma emisyonunun türbülanslı yankıları olarak açıklanır.

Patlama kaynaklarının koronanın üst kısmındaki konumu, devam eden manyetik yeniden bağlanmayı ve tipik parlama yüksekliklerinin çok üzerinde elektron ivmesini akla getiriyor. Bu bulgular koronal türbülans etkilerine dair yeni bilgiler sunarken, koronal plazmanın teşhisini ve yer tabanlı vericilerden gelen güneş radyosu yankılarının anlaşılması zor doğasını da geliştiriyor.