新疆天文台在電子迴旋激微波輻射機制研究方面取得進展

畫家構思的原恆星噴流激微波輻射
新疆天文台副研究員唐建飛博士,開展的高能電子束在日冕磁環中運動引起變化對迴旋激微波(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation,簡稱 maser)輻射的影響研究取得進展。

高能電子束普遍存在於各種宇宙等離子體中,太陽高能電子一般由耀斑磁重聯加速或日冕激波加速產生。這些高能電子束不僅是X射線、伽馬射線輻射的源,也是太陽射電爆發源,關鍵的問題是這些高能電子束如何產生射電爆發輻射,其中一個重要的相干輻射機制就是電子迴旋激微波輻射。

由於電子束在太陽大氣中傳播時會損失一部分能量,從而改變其能譜特徵,另外隨著電子束運動,背景等離子體參數的變化也可能引起電子束速度空間分佈的變化。在研究模型中,高能電子產生於磁環頂部,剛離開加速區時為具有冪律譜(power law spectrum)特徵的束流分佈,沿著磁環向下運動時,由於能量損失和磁鏡效應,電子束在磁環中不斷變化,唐建飛博士等科研人員引進能量損失因子和磁鏡比參數,給出了演化的電子束分佈函數。

太陽射電爆發與耀斑等活動密切相關,通過太陽射電的觀測研究,可以更好的理解活動區起源與演化、磁能的儲存與釋放、粒子的加速和輸運等一系列過程。研究發現,如果電子束初始條件不同或演化過程不同,可以在磁環中產生不同的射電爆發現象(分立源或連續源)。將來進一步完善該演化電子束驅動的激微波輻射模型,並應用於太陽射電爆發的觀測研究,如太陽運動IV型爆解釋,對深入探討並建立耀斑和爆發的物理機制和物理模型有重要的理論價值。

【圖:互聯網;文:節錄自中國科學院新疆天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

激微波,中國大陸音譯做:脈澤

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