太陽フレア(太陽面爆発)における粒子の加速メカニズムは未だ解明されておら
ず、大変チャレンジングな研究テーマです。太陽フレアでは高エネルギー粒子
はある場所で加速され、伝播した結果、電波、硬X線や
線を放射する、
と考えられています。フレアでの高エネルギー現象を理解するためには、
加速過程-伝播過程-放射過程を含めて理解することが重要なのです。
本研究は、放射過
程から、伝播過程や加速過程に制限を与え、粒子加速のメカニズムに迫ること
を目的としています。太陽フレアにおける粒子加速の研究は、主に硬X線や電
波の観測によってなされ、それぞれ数keV - 100 keV、300 keV以上のエネル
ギーを持つ加速電子によって放射されると考えられています。また、加速のタ
イムスケールは硬X線の時間変動の観測から1秒程度、加速粒子数は硬X線強度
から 10の33-35乗 electrons/sec程度だとされています。高エネルギー粒子
は、観測機器を破壊する程のエネルギーを持つこともあるので、CCD等で撮像
観測することは難しく、実際には、観測されたデータからコンピューターで像
合成されています。
今回、我々は2000年11月25日に活動領域NOAA 9240で起きたM8.2クラスのフレア
を、硬X線(ようこう)、電波(野辺山電波ヘリオグラフ、偏波計)、
(京都大学フレア監視望遠鏡)のデータを用いて、多波長解析を
行いました。これらのデータから電波や硬X線のスペクトルを求めることに
よって、加速された粒子に同一の加速メカニズムが働いているかどうかに
迫りました。スペクトルは、ある時間にどのくらいエネルギーの粒子が
何個解放されたかを意味しています。その結果、
硬X線放射源の強度変化と、電波放射源の強度変化は非常
によく似ている(右図)、更に、各々の放射源から求めた加速電子のスペクトル
値の時間変化も極めてよく似ている、ことが分かりました。但し、電波のスペ
クトル値は硬X線に比べて、1.5 - 2.0程度小さい(左図)。今後、これらの結果
を解析することによって、数keV - 100 keVのエネルギーを持つ粒子と
300 keV以上のエネルギーを持つ粒子の加速メカニズムに新たな知見が
得られることが期待されます。
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