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電波および硬Ｘ線でとらえるフレアの
非熱的粒子加速
ー９８年１１月１０日のフレアの
多波長解析
浅井歩(あさい
あゆみ)1
磯部洋明1、森本太郎1、下条圭美2、
横山央明2、中島弘2、柴崎清登2
1京大花山天文台、2国立天文台野辺山
1. Introduction
粒子加速model
・DC加速
・shock加速
・統計加速
どれが正しいのか
よく分かっていない
電波、硬X線
での非熱的粒子の観測と、
軟X線、磁場
を用いた多波長観測で観測データ
から粒子加速機構を説明
このeventでは、
時間的変化・空間分布
周期的な振動が見られた
↑
どんな物理量で説明可能か?
粒子加速の現場の環境を
探ることが出来ると同時に
modelに制限をつけることが出来る
2. Observation
NOAA 8375
野辺山電波ヘリオグラフ
1998年11月10日、NOAA 8375
で起きたC7.9 classのflare
野辺山電波ヘリオグラフ(電波)
ようこう SXT、HXT(Ｘ線)
SOHO MDI(磁場)
での多波長観測
Light Curve
電波と硬X線では
4つのpeak
特に2つ目のpeak
(↓)では、周期的
に振動
GOES (白)
ヘリオグラフ 17GHz(赤)
34GHz(緑)
HXT L band(紫)
M2 band(青)
3. 電波強度の振動
電波(17GHz)
source 2(北側)では周
期的な振動があるが、
source 1(南側)では振
動はない
source 2
source 1
source 2
source 1
Second Peakの電波像(17GHz)
movie
source 2
source 1
振動周期
(自己相関係数)
自己相関をとり、どの
周期が卓越しているか
調べる
振動周期は約６．６秒
上： 9.4GHz
下： 17GHz
4. 多波長解析
source 2
source 1
HXT
・HXTではsourceは
1つ(source 1)
・振動周期、peakの
時刻ともに良い相関
硬X線像
軟X線像
SXT と HXT
flare loopとHXTの位置がほぼ一致
flare loopの大きさ :
約15,000 km ･･･①
SXTの温度解析
温度 : 800万度K ･･･②
密度 : 5×1010 cm-3 ･･･③
② ③ → 音速 : 250 km/s
音速の伝播時間 : 60 sec
(振動周期に合わない)
HXT
磁場(SOHO MDI)
北西のリム(N19 W62)での磁場計測は困難
数日前(11月6日)の像からpotential fieldを仮定し
てloop topの磁場を推定
→ flare loopの磁場 : 約350G ･･･④
②③④→
Alfven速度 : 3,000 km/s･･･⑤
① ⑤ →Alfven波の伝播時間 :
15,000÷3,000＝5 sec
振動周期を説明できる!!
flare loop
回
転
6-Nov-1998
5. まとめ
• 粒子加速の現場はsource 1
• 非熱的な電子がsource1から2へ飛んで行っている
• 電波・硬X線強度が周期的振動
• 周期的振動とAlfven波の伝播時間が同じ
電磁流体的な周期で粒子加速の効率が影響を受
けている可能性を示している
②
結果
①
① flare loop
大きさ : 15,000 km
Alfven 速度 : 3,000 km/s
Alfven波の伝播時間 : 5 sec
音速 : 250 km/s
音波の伝播時間 : 60 sec
非熱的電子の速度 : 100,000 km/s
(仮定)
② source 1と2を
つなぐfaintなloop
大きさ : 50,000 km
非熱的電子の
伝播時間 : 0.5 sec
軟X線像
SXT と電波(17GHz)
電波(17GHz)
source 1 と2をつなぐfaintなloop
長さはおよそ50,000km
非熱的な粒子の速度はおよそ
100,000km/s (~光速)
source 1から2への伝播速度
→ 50,000÷100,000＝0.5 sec
位相のずれを説明できる!!
Cross Correlation
電波と硬X線とで
cross correlationをとり、
振動の位相のずれを
調べる
電波は硬X線に比べ、
0.6~1.0秒の遅れ
加速された粒子が
source 1からsource 2に
飛んで行った!?
5. Discussion
多波長解析
軟X線像による温度解析(ようこう SXT)
磁場分布から磁場構造を推定(SOHO MDI)
振動周期、位相のずれを説明できる物理量
を得る
何を意味しているのか？

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