Average temporal profiles of solar flare microwave emission: morphology and application

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Both solar and stellar average time profiles of emission demonstrate general laws of evolution of such complex and diverse phenomenon as flare. Empirically obtained average profiles for events with simple dynamic allow us both to analyse the emission mechanisms of solar and stellar flares and to help to divide complex events into discrete acts of energy release. Microwave emission is of particular interest, since it can reflect the precipitation dynamics of accelerated electrons. For the reconstruction of average time profiles, 116 events were selected from the Siberian Radioheliograph observations in the 3–24 GHz range. These profiles demonstrated a simple time structure and a broadband gyrosynchrotron spectrum of non-thermal nature. The wide spectral range allowed to divide emission into emission of optically thick and optically thin sources. The time profiles that describe the emission from different regions of the flare loop were summed within the respective spectral band, after which for each event, normalization and time scaling were applied. The average time profiles were obtained as the median value for each time bin (step). As a result, it was shown that the microwave average time profiles for the microwave optically thick and thin sources are identical for a solar flare with simple dynamics. This indicates the dominance of accelerated electron precipitation processes in the emission of such events. Also, the dominance of non-thermal processes for this type of event is confirmed by a comparison with the results of a solar flare dynamics modelling in the 304 Å line obtained in works of other authors and an analysis of the dynamics of microwave emission during the decay phase. Analytical functions were obtained that describe the rise and decay phases of microwave emission of a solar flare. The use of analytical functions in combination with the average time profile for the analysis of the 03 February 2022 event showed the possibility of using this method to separate the acts of energy release associated with the precipitation of accelerated electrons. The obtained average time profiles, as well as analytical functions describing the behaviour of simple solar flare microwave emission, can be used to analyse both the emission of solar events in the microwave range and to study the processes occurring during stellar flares.

Sobre autores

I. Motyk

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: motykilya@iszf.irk.ru
Irkutsk, Russia

L. Kashapova

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Irkutsk, Russia

D. Rozhkova

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Irkutsk, Russia

Bibliografia

  1. J. Jakimiec, B. Sylwester, J. Sylwester, S. Serio, G. Peres, and F. Reale, Astron. and Astrophys. 253(1), 269 (1992).
  2. A.O. Benz, Liv. Rev. Solar Phys. 14(1), id. 2 (2017).
  3. V.M. Nakariakov, C. Foullon, E. Verwichte, and N.P. Young, Astron. and Astrophys. 452(1), 343 (2006).
  4. R.A. Sych, M. Karlický, A.T. Altyntsev, J. Dudk, and L.K. Kashapova, Astron. and Astrophys. 577, id. A43 (2015).
  5. J.R.A. Davenport, S.L. Hawley, L. Hebb, J.P. Wisniewski, et al., 797(2), id. 122 (2014).
  6. L.K. Kashapova, D.Y. Kolotkov, E.G. Kupriyanova, A.V. Kudriavtseva, C. Tan, and H.A. S. Reid, Solar Phys. 297(12), id. 152 (2022).
  7. J.R. Lemen, A.M. Title, D.J. Akin, P.F. Boerner, et al., Solar Phys. 275(1–2), 17 (2012).
  8. J.C. Allred, S.L. Hawley, W.P. Abbett, and M. Carlsson, 644(1), 484 (2006).
  9. И.Д. Мотык, Л.К. Кашапова, Астрон. журн. 99(11), 1008 (2022).
  10. А.Т. Алтынцев, С.В. Лесовой, М.В. Глоба, А.В. Губин, и др., Солнечно-земная физика 6(2), 37 (2020).
  11. G.A. Dulk, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 23, 169 (1985).
  12. T.S. Bastian, A.O. Benz, and D.E. Gary, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 36, 131 (1998).
  13. G.M. Nita, G.D. Fleishman and D.E. Gary, Astrophys. J. 689(1), 545 (2008).
  14. S.V. Lesovoi and V.S. Kobets, Solar-Terr. Phys. 3(1), 19 (2017).
  15. D.V. Rozhkova, L.K. Kashapova, and A.V. Gubin. Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes, (VAK2024), held 25–31 July, 2024 in Nizhny Arkhyz, Russian Federation, p. 1129 (2024).
  16. L.K. Kashapova, A.-M. Broomhall, A.I. Larionova, E.G. Kupriyanova, and I.D. Motyk, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 502, 3922 (2021).
  17. R. Sharma, M. Battaglia, Y. Luo, B. Chen, and S. Yu, Astrophys. J. 904, id. 94 (2020).
  18. L.K. Kashapova, E.G. Kupriyanova, Z. Xu, H.A. S. Reid, and D.Y. Kolotkov, Astron. and Astrophys. 642, id. A195 (2020).
  19. A.F. Kowalski, S.L. Hawley, J.P. Wisniewski, R.A. Osten, E.J. Hilton, J.A. Holtzman, S.J. Schmidt, and J.R.A. Davenport, Astrophys. J. Suppl. 207(1), id. 15 (2013).
  20. W.J. Borucki, D. Koch, G. Basri, N. Batalha, et al., Science 327(5968), 977 (2010).
  21. M.J. Aschwanden and D. Tsiklauri, Astrophys. J. Suppl. 185(1), 171 (2009).
  22. P.J. Cargill, J.T. Mariska and S.K. Antiochos, 439, 1034 (1995).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».