中國科學院紫金山天文臺“夸父一號”（ASO-S）衛星團隊，利用衛星上搭載的白光太陽望遠鏡（WST）觀測數據，在白光耀斑輻射特性研究方面取得進展，國際上首次在一個X2.8級雙帶白光耀斑的巴爾末連續譜輻射中捕捉到白光耀斑的“心跳”——微弱但確鑿的諧頻準周期脈動（QPP）信號。
太陽耀斑是太陽大氣中最劇烈的爆發現象之一，其中白光耀斑是指在可見光（白光）連續譜上都能觀測到輻射增強的耀斑。這類耀斑通常與強烈的能量釋放相關，并可能對地球空間環境產生顯著影響。1859年，英國業余天文學家卡林頓首次記錄到白光耀斑現象。然而，白光耀斑相對少見且持續時間較短，因此，對其白光連續譜精細輻射特征如QPP的研究頗具挑戰性。
2023年12月14日，太陽爆發了一次劇烈的X2.8級雙帶白光耀斑。ASO-S/WST在3600?巴爾末連續譜波段對此事件進行高時間分辨率觀測。利用WST的觀測數據，該團隊在這一耀斑脈沖相中探測到基頻周期約為20s、二次諧頻周期約為11s的巴爾末連續譜諧頻QPP信號，這在國際上屬首次。這一獨特的白光耀斑“心跳”信號也被硬X射線成像儀等其他國內外觀測設備在不同波段觀測證實。
更重要的是，ASO-S/WST不僅“聽”到了耀斑的諧頻“心跳”，還為“心跳”的源區探尋提供了直接線索。研究分析WST高時間分辨率圖像發現，這些白光QPP信號主要起源于東耀斑帶。進而，分析表明，東、西兩個耀斑帶對基頻和諧頻信號的貢獻存在差異，這為追溯QPP的物理起源提供了空間信息。
進一步，分析發現，觀測到的諧頻QPP與耀斑雙帶的快速動態演化如快速延伸和分離運動在時間上高度同步。這提示，該諧頻QPP的產生與耀斑核心區域的能量釋放過程即磁場重聯相關。研究結合磁流體力學理論推斷，耀斑環中扭曲模波和/或耀斑電流片中磁島的產生與合并過程對非熱電子屬性的調制是最可能的物理機制。
上述研究刻畫并定位了太陽白光耀斑中的諧頻QPP，為理解耀斑的能量釋放機制和粒子加速過程提供了新的觀測線索。
4月16日，相關研究成果發表在《天體物理學雜志快報》上。研究工作得到中國科學院戰略性先導科技專項（B類）等的支持。
論文鏈接
本文鏈接：“夸父一號”捕捉到白光耀斑的諧頻準周期脈動http://www.sq15.cn/show-12-1054-0.html
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