кандидат физико-математических наук;
candidate of physical and mathematical sciences;
кандидат физико-математических наук;
candidate of physical and mathematical sciences;
кандидат физико-математических наук;
candidate of physical and mathematical sciences;
Рассмотрены характеристики длительных потоков гамма-излучения с энергиями квантов >100 МэВ на разных стадиях вспышечных событий. Для анализа использовались данные наблюдений с временным разрешением 1 мин на космическом аппарате Fermi с помощью Large Area Telescope (LAT). Подтвержден наиболее вероятный процесс возникновения гамма - квантов высоких энергий на импульсной фазе вспышек (6 событий). Ускорение частиц, возникающих в результате вспышечного энерговыделения (при диссипации токового слоя), происходит при взаимодействии с фронтом ударной волны коронального выброса массы (КВМ), который одновременно развивается в той же активной области. Ядерные взаимодействия ускоренных протонов (>500 МэВ) c ионами плазмы приводят в дальнейшем к возникновению высокоэнергичных квантов гамма-излучения. Установлено, что взаимодействие вспышечного потока и высокоскоростного КВМ на импульсной фазе вспышки происходит в довольно ограниченных временных интервалах — от 2 до 16 мин. В рассмотренных событиях зарегистрирована непосредственная связь между максимальными значениями потоков гамма-излучения F max (γ > 100 МэВ) и скоростью КВМ. Для импульсных фаз вспышек характерны высокие максимальные значения потоков гамма-излучения F max (γ > 100 МэВ) = 3.5·10⁻⁴–1.3·10⁻² cм⁻² с⁻¹. При этом значение F max (γ > 100 МэВ) =0.013 cм⁻² с⁻¹ оказалось самым высоким для событий, наблюдавшихся на Fermi/LAT с 2008 по 2017 г. В процессе эволюции КВМ, движущихся со сверхзвуковой скоростью в короне Солнца, образуются ударные волны, которые являются основными энергетическими источниками ускоренных частиц на главной стадии длительных вспышек. Однако в некоторых случаях влияние ударных волн на ускорение частиц оказывается наибольшим на кратковременной импульсной фазе вспышки. С целью выявления параметров, которые могут оказывать наибольшее влияние на генерацию высокоэнергичного гамма-излучения, было проведено их сопоставление для 17 вспышечных событий. Наиболее значимым параметром оказался интервал времени совместного действия вспышечного процесса и ударных волн КВМ. Установлено, что при одновременном развитии вспышечного процесса и сопровождающего вспышку КВМ происходит наиболее эффективное ускорение частиц, приводящее к появлению максимальных потоков высокоэнергичных гамма - квантов. В процессе эволюции КВМ, движущихся со сверхзвуковой скоростью в короне Солнца, образуются ударные волны, которые являются основными энергетическими источниками ускоренных частиц на главной стадии длительных вспышек. Однако в некоторых случаях влияние ударных волн на ускорение частиц оказывается наибольшим на кратковременной импульсной фазе вспышки. С целью выявления параметров, которые могут оказывать наибольшее влияние на генерацию высоко энергичного гамма-излучения, было проведено их сопоставление для 17 вспышечных событий. Наиболее значимым параметром оказался интервал времени совместного действия вспышечного процесса и ударных волн КВМ. Установлено, что при одновременном развитии вспышечного процесса и сопровождающего вспышку КВМ происходит наиболее эффективное ускорение частиц, приводящее к появлению максимальных потоков высокоэнергичных гамма-квантов.
We have studied properties of sustained gamma fluxes having quantum energies of >100 MeV at different stages of flares with 1-min temporal resolution (Fermi/LAT). The most probable process of emergence of high-energy gamma-quanta during the impulsive phase of flares (6 events) has been confirmed. Acceleration of particles, produced by flare energy release (at dissipation of current sheet), occurs when they interact with a shock front of a coronal mass ejection (CME), which develops in the same active region at the same time. Nuclear interactions of accelerated protons (>500 MeV) with plasma ions lead further to the emergence of high-energy gamma-quanta. We have established that the interaction between a flare flux and a high-speed CME during the flare impulsive phase occurs within fairly limited periods — from 2 to 16 min. In the events considered, we have found a direct connection between maximum gamma flux F max (γ > 100 MeV) and CME velocity. High maximum values of gamma fluxes are typical of the flare impulsive phase: 3.5·10⁻⁴ cm⁻²s⁻¹ ≤ F max (γ > 100 MeV) ≤ 1.3·10⁻² cm⁻² s⁻¹. At the same time, the value F max (γ > 100 MeV) = 0.013 cm⁻²s⁻¹ was the highest for the events observed by Fermi/LAT from 2008 to 2017. During the development of CMEs moving with a supersonic speed, shock waves are formed which are the major power source of accelerated particles during the main phase of gradual flares. In some cases, however, the impact of shock waves on particle acceleration is the greatest in the short impulsive phase. To reveal parameters most effectively influencing the generation of high-energy gamma-ray emission, we have compared 17 flare events. The most significant parameter proved to be the time interval of joint action of flare process and CME shocks. We have established that during simultaneous development of flare process and CME attendant on the flare, the most efficient particle acceleration occurs which gives rise to maximum fluxes of high-energy gamma-quanta.