RHESSI 衛星および野辺山電波ヘリオグラフによる、

ループトップ放射源の観測

浅井 歩、中島 弘、下条 圭美 ( 国立天文台 ) 、

S.M. White( メリーランド大 ) 、H.S. Hudson( カリフォルニア大 )

ループトップ硬 X 線放射源• フレアループ上空に

現れる硬 X 線放射(Masuda et al. 1994)

熱的 ? 　非熱的 ?• マイクロ波放射源

( ループ中 ) 両者から見積もられ

るエネルギースペクトルインデックスにギャップがある !?

硬 X 線、マイクロ波で imaging spectroscopy

スペクトルインデックス , ,

• : 電子のエネルギースペクトルインデックス( マイナスで定義 )

• : マイクロ波での放射強度スペクトルインデックス

( プラスで定義 )

• : 硬 X 線での光子スペクトルインデックス( マイナスで定義 )

)(HXRI

EENe )(

)(F

観測データフレア

2002 年 7 月 23 日 00:20 UT に発生NOAA 10039 ( 南東のリム付近 )GOES X4.8 class

データマイクロ波 ( 野辺山電波へリオグラ

フ )硬 X 線 (RHESSI)

6-12 keV12-25 keV25-50 keV50-100 keV

スペクトル時間変化(Holman et al. 2003)

インパルシブ相• 熱的成分＋非熱的成分

– T ~ 30 MK– ~ 2.5-3.5

プリフレア相• 非熱的成分

– ~ 5.0-5.5

• マイクロ波でもプリフレア相における非熱的成分が見つかっている(Asai et al. 2006)

-

)(HXRI

放射源の空間分布• プリフレア相 • インパルシブ相

熱的成分 : 40MK| |

loop source

footpoint sources| |

非熱的成分 : ~ 3.0

(Krucker et al. 2003; Emslie et al. 2003)

~ ?~ ?

34 GHz12-25keV25-40keV

34 GHz12-18keV50-80keV

)(HXRI )(F

Imaging spectroscopy

• プリフレア相でのフレアループ上空の硬 X 線放射源は ~5.3 の非熱的放射と考えて矛盾はない

10-12keV 12-14keV 14-16keV 16-18keV

18-20keV 20-22keV 22-24keV 24-26keV

26-28keV 28-30keV 30-35keV 35-40keV

~5.3

10keV 50keV

00:20:00 ~ 00:24:30 UT まで積分

)(HXRI

とののの

• インパルシブ相• 電子スペクトルにギャップ

– ~2.0 (microwave)– ~4.5 (HXR)

• プリフレア相• ~5.3 ~4.8

(thin-target model を仮定 )

• ~-3.2 ~4.8(optically-thin gyro-synchrotronを仮定 )

• 同じ電子スペクトルを持つ !!

(White et al. 2003)

マップ

インデックス

~-3.2

)(HXRI EENe )( )(F

非熱的粒子の見積もり• 同じ電子のエネルギースペクトル ( インデックス

) を示す 電子のエネルギースペクトルを求める( マイクロ波 :Dulk 1984, 硬 X 線 : Sakao 1994; Hudson et al. 1978)

• だいたい一致 (?)10keV 以上の ( 非熱的 ) 電子の数 :

• だいたい一致 (?)• 周囲のプラズマの 5~6 割程度が加速 ?

( 注 !: 　乱暴な解析結果です ) )(HXRI EENe )( )(F

EEN 40108.1)( EEN 40100.3)(

8102.5 ntn8105.6 ntn

[electrons/keV]

[cm-3]

VdEEN /)(

• 2002 年 7 月 23 日のフレアについて、そのプリフレア相に見られるループトップ放射源を撮像分光して調べた ( マイクロ波・硬 X 線 )

• プリフレア相での非熱的放射は素性が良い (!?)

1. 硬 X 線放射源は非熱的放射 (~5.3) として矛盾ない ( マイクロ波でも非熱的放射確認 )

2. 硬 X 線放射とマイクロ波から見積もられた電子のエネルギースペクトルインデックス () が一致する ( 硬 X 線放射は thin-target model を仮定 )

3. インパルシブ相における加速粒子は全体の1/2~2/3 程度と見積もられる

まとめ

仮定した条件

1. Emin = 10 [keV]

2. 磁場強度 : ~70Gプリフレア相で optically-thin thermal emission であることを利用して偏波率から推定 ( ただし ~45度とした )

3. peak count の 70%以上の領域

4. 周囲の ( ターゲット ) 密度 : ~1X109 [cm-3]

5. peak count の 40%以上の領域 ( ただし放射領域は硬 X 線とほぼ同じサイズ )

マイクロ波

硬 X 線