1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геомагнетизм и аэрономия
  4. T. 63, № 5, 2023

Геомагнетизм и аэрономия, 2023, T. 63, № 5, стр. 547-560

Предвспышечные рентгеновские пульсации с источниками вне активной области основной вспышки

И. В. Зимовец 1, *, И. Н. Шарыкин 1, **, Т. И. Кальтман 2, ***, А. Г. Ступишин 3, ****, Б. А. Низамов 4, *****

1 Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)
Москва, Россия

2 Специальная астрофизическая обсерватория РАН (САО РАН)
Санкт-Петербург, Россия

3 Санкт-Петербургский государственный университет
Санкт-Петербург, Россия

4 Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (ГАИШ МГУ)
Москва, Россия

* E-mail: ivanzim@iki.rssi.ru
** E-mail: ivan.sharykin@phystech.edu
*** E-mail: arles@mail.ru
**** E-mail: aleksey.stupishin@spbu.ru
***** E-mail: nizamov@physics.msu.ru

Поступила в редакцию 24.02.2023
После доработки 17.04.2023
Принята к публикации 25.05.2023

Аннотация

Ранее мы показали, что по характеру расположения источников предвспышечных рентгеновских пульсаций относительно основной солнечной вспышки события разделяются по крайней мере на два типа: в событиях типа I источники пульсаций и основной вспышки находятся в одной активной области (АО), а в событиях типа II – в разных. В данной работе представлен анализ события типа II, в котором по данным космической обсерватории Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) рентгеновские источники предвспышечных квазипериодических пульсаций (с периодом P = 1.5 ± 0.1 мин), начавшихся в ~18:02 UT, располагались в АО 11 884 в Западном полушарии, а источники основной вспышки M1.0 SOL2013-11-05T18:08 в АО 11 890 в Восточном полушарии. Пульсации также наблюдались с помощью Gamma-Ray Burst Monitor (GBM) на борту космической обсерватории Fermi и X-Ray Sensor (XRS) на борту Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES), что исключает возможность их искусственного происхождения. По данным Atmospheric Imaging Assembly (AIA) на борту Solar Dynamics Observatory (SDO) в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне установлено, что источники пульсаций располагались в основании корональных струй (джетов), истекавших со скоростями ~100–1500 км/с. Расстояние между АО 11 884 и АО 11 890 составляло ~1.4 RS. Плазме струй потребовалось бы ~17–250 мин, чтобы достичь АО 11 890, что намного больше времени межу началом пульсаций (струй) и вспышкой (~6 мин), к тому же в картинной плоскости струи истекали в противоположном (западном) от активной области вспышки направлении. В короне не наблюдались петли, соединяющие АО 11 884 и АО 11 890. Более того, не обнаружено соединения этих областей силовыми линиями магнитного поля, экстраполированного с фотосферы в корону в потенциальном приближении. Эти аргументы свидетельствуют о том, что струи (и связанные с ними пульсации) не могли быть триггером вспышки. Таким образом, представлен яркий пример события, в котором не было физической связи между предвспышечными рентгеновскими пульсациями (и струями) и последовавшей за ними вспышкой. Это событие демонстрирует важное значение пространственно-разрешенных наблюдений при исследовании пульсаций на Солнце и звездах.

Список литературы

  1. – Жданов А.А., Чариков Ю.Е. Частотный анализ предвспышечного рентгеновского излучения Солнца // Письма в Астрон. журн. Т. 11. № 3. С. 216–221. 1985.

  2. – Куприянова Е.Г., Колотков Д.Ю., Накаряков В.М., Кауфман А.С. Квазипериодические пульсации в солнечных и звездных вспышках. Обзор // Солнечно-земная физика. Т. 6. № 1. С. 3–29. 2020. https://doi.org/10.12737/szf-61202001

  3. – Abramov-Maximov V.E., Bakunina I.A. Signs of preparation of solar flares in the microwave range // Geomagn. Aeronomy. V. 62. № 7. P. 895–902. 2022. https://doi.org/10.1134/S0016793222070040

  4. – Abramov-Maximov V.E., Bakunina I.A. Solar-flare precursors in the microwave range // Geomagn. Aeronomy. V. 60. № 7. P. 846–852. 2020. https://doi.org/10.1134/S0016793220070038

  5. – Durasova M.S., Kobrin M.M., Yudin O.I. Evidence of quasi-periodic movements in the solar chromosphere and corona // Nature Physical Science. V. 229. № 3. P. 82–84. 1971. https://doi.org/10.1038/physci229082b0

  6. – Hudson H.S., Simoes P.J.A., Fletcher L., Hayes L.A., Hannah I.G. Hot X-ray onsets of solar flares // Mon. Not. R. Astron. Soc. V. 501. № 1. P. 1273–1281. 2021. https://doi.org/10.1093/mnras/staa3664

  7. – Hurford G.J., Schmahl E.J., Schwartz R.A. et al. The RHESSI imaging concept // Solar Phys. V. 210. № 1–2. P. 61–86. 2002. https://doi.org/10.1023/A:1022436213688

  8. – Inglis A.R., Zimovets I.V., Dennis B.R., Kontar E.P., Nakariakov V.M., Struminsky A.B., Tolbert A.K. Instrumental oscillations in RHESSI count rates during solar flares // Astron. Astrophys. V. 530. ID A47. 2011. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201016322

  9. – Kaltman T.I., Stupishin A.G., Anfinogentov S.A., Nakariakov V.M., Loukitcheva M.A., Shendrik A.V. Hot jets in the Solar corona: Creating a catalogue of events based on multi-instrumental observations // Geomagn. Aeronomy. V. 61. № 7. P. 1083–1091. 2021. https://doi.org/10.1134/S0016793221070070

  10. – Kobrin M.M., Korshunov A.I., Snegirev S.D., Timofeev B.V. On a sharp increase of quasi-periodic components of fluctuations of inclination of the spectrum of solar radio emission at lambda = 3 cm before active events in August 1972 // Soln. Dannye. № 10. P. 79–85. 1973.

  11. – Kupriyanova E.G., Melnikov V.F., Nakariakov V.M., Shibasaki K. Types of microwave quasi-periodic pulsations in single flaring loops // Solar Phys. V. 267. № 2. P. 329–342. 2010. https://doi.org/10.1007/s11207-010-9642-0

  12. – Lemen J.R., Title A.M., Akin D.J., et al. The Atmospheric Imaging Assembly (AIA) on the Solar Dynamics Observatory (SDO) // Solar Phys. V. 275. № 1–2. P. 17–40. 2012. https://doi.org/10.1007/s11207-011-9776-8

  13. – Li D., Shi F., Zhao H., Xiong S., Song L., Peng W., Li X., Chen W., Ning Z. Flare quasi-periodic pulsation associated with recurrent jets // Frontiers in Astronomy and Space Sciences: V. 9. ID 1032099. 2022. https://doi.org/10.3389/fspas.2022.1032099

  14. – Lin R.P., Dennis B.R., Hurford G.J. et al. The Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) // Solar Phys. V. 210. № 1–2. P. 3–32. 2002. https://doi.org/10.1023/A:1022428818870

  15. – McLaughlin J.A., Nakariakov V.M., Dominique M., Jelinek P., Takasao S. Modelling quasi-periodic pulsations in solar and stellar flares // Space Sci. Rev. V. 214. № 1. ID 45. 2018. https://doi.org/10.1007/s11214-018-0478-5

  16. – Meegan C., Lichti G., Bhat P.N. et al. The Fermi Gamma-ray Burst Monitor // Astrophys. J. V. 702. № 1. P. 791–804. 2009. https://doi.org/10.1088/0004-637X/702/1/791

  17. – Mishra S.K., Sangal K., Kayshap P., Jelinek P., Srivastava A.K., Pajaguru S.P. Origin of quasi-periodic pulsation at the base of kink unstable jet // Astrophys. J. V. 945. № 2. ID 113. 2023. https://doi.org/10.3847/1538-4357/acb058

  18. – Nakariakov V.M., Kosak M.K., Kolotkov D.Y., Anfinogentov S.A., Kumar P., Moon Y.-J. Properties of slow magnetoacoustic oscillations of solar coronal loops by multi-instrumental observations // Astrophys. J. Lett. V. 874. № 1. ID L1. 2019. https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab0c9f

  19. – Nakariakov V.M., Anfinogentov S.A., Antolin P. et al. Kink oscillations of coronal loops // Space Sci. Rev. V. 217. № 6. ID 73. 2021. https://doi.org/10.1007/s11214-021-00847-2

  20. – Scherrer P.H., Schou J., Bush R.I. et al. The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) investigation for the Solar Dynamics Observatory (SDO) // Solar Phys. V. 275. № 1–2. P. 207–227. 2012. https://doi.org/10.1007/s11207-011-9834-2

  21. – Schrijver C.J., DeRosa M.L. Photospheric and heliospheric magnetic fields // Solar Phys. V. 212. № 1. P. 165–200. 2003. https://doi.org/10.1023/A:1022908504100

  22. – Srivastava A.K., Mishra S.K., Jelinek P. et al. On the observations of rapid forced teconnection in the solar corona // Astrophys. J. V. 887. № 2. ID 137. 2019. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab4a0c

  23. – Stupishin A.G., Anfinogentov S.A., Kaltman T.I. Diagnostics of parameters of hot jets in the solar corona in time series of images // Geomagn. Aeronomy. V. 61. № 8. P. 1108–11152021. https://doi.org/10.1134/S0016793221080181

  24. – Stupishin A., Anfinogentov S., Kaltman T. JeAn – Jet Analyzer software package // [Software] 2022. https://doi.org/10.5281/zenodo.7362689

  25. – Stupishin A. SlitTreat: Slit analyzing tool // [Software] 2022. https://doi.org/10.5281/zenodo.7362757

  26. – Tan B., Yu Z., Huang J., Tan C., Zhang Y. Very long-period pulsations before the onset of solar flares // Astrophys. J. V. 833. № 2. ID 206. 2016. https://doi.org/10.3847/1538-4357/833/2/206

  27. – Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. of Am. Met. Soc. V. 79. № 1. P. 61–78. 1998. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1998)079<0061:APGTWA> 2.0.CO;2

  28. – Ugai M. Physical mechanism of reconnection onset in space plasmas // arXiv:ID 1902.01588. [physics.space-ph]. 2019. https://doi.org/10.48550/arXiv.1902.01588

  29. – Van Doorsselaere T., Kupriyanova E.G., Yuan D. Quasi-periodic pulsations in solar and stellar flares: An overview of recent results (Invited Review) // Solar Phys. V. 291. № 11. P. 3143–3164. 2016. https://doi.org/10.1007/s11207-016-0977-z

  30. – White S.M., Thomas R.J., Schwartz R.A. Updated expressions for determining temperatures and emission measures from GOES soft X-ray measurements // Solar Phys. V. 227. № 2. P. 231–248. 2005. https://doi.org/10.1007/s11207-005-2445-z

  31. – Zimovets I.V., Struminsky A.B. Observations of double-periodic X-ray emission in interacting systems of solar flare loops // Solar Phys. V. 263. № 1–2. P. 163–174. 2010. https://doi.org/10.1007/s11207-010-9518-3

  32. – Zimovets I.V., McLaughlin J.A., Srivastava A.K. et al. Quasi-periodic pulsations in solar and stellar flares: A review of underpinning physical mechanisms and their predicted observational signatures // Space Sci. Rev. V. 217. № 5. ID. 66. 2021. https://doi.org/10.1007/s11214-021-00840-9

  33. – Zimovets I.V., Nechaeva A.B., Sharykin I.N., Nizamov B.A. Sources of long-period X-ray pulsations before the onset of solar flares // Geomagn. Aeronomy. V. 62. № 4. P. 356–374. 2022. https://doi.org/10.1134/S0016793222040181

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Геомагнетизм и аэрономия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал