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天体物理学:太陽フレアは巨大なコロナの体積内でほぼ全ての電子を加速する

Nature 606, 7915 doi: 10.1038/s41586-022-04728-8

太陽フレアは、太陽コロナ内での自由磁気エネルギーの急速な解放によって生じ、利用可能な電子のかなりの割合(10%以上)を高エネルギーに加速することが知られている。フレア内で加速された高エネルギー電子によって生じた硬X線を検出するには、高い周囲密度が必要である。そのため、観測される体積は、密度の高い領域に制限されており、必ずしも加速された電子全体の体積が観測されているわけではない。本論文では、マイクロ波観測から得られた、加速領域の実際の広がりを示す、太陽フレア内の熱的電子と非熱的電子の時間変化を伴う空間的に分解された分布について報告する。これらの分布は、熱プラズマが枯渇していると同時に、非熱的電子のみ(あるいはほぼ非熱的電子のみ)で満たされた体積を示しており、これは、全ての電子がその領域で著しく加速されたことを示唆している。この体積は、非熱的電子の割合がより低く主に熱的粒子からなる、周辺のより典型的なフレアのプラズマからは孤立している。この高効率の加速は、自由磁気エネルギーが解放されているのと同じ体積内で生じている。

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