RATAN-600 observations of solar cyclotron lines and their interpretation

Abstract

The data of multi frequency observations of AR 7962 on May 10-12, 1996 made in the range from 2 cm to 32 cm on reflective type radiotelescope RATAN-600 (600-m Radio Telescope Antenna) are given. The peculiarity of this sunspot-associated microwave source is a narrowband feature at the wavelength about 8.5 cm superimposed on typical frequency spectrum of the active region. Simultaneously, Nobeyama maps reveal a point-like bright source at the wavelength 1.7 cm, both sources coinciding. The observed line-like feature (the relative line width of which is about 0.2 and peak intensity exceeds the background radiation of sunspot-associated source by a factor of two) can be interpreted as a cyclotron line. The life time of three days and brightness temperature not more than a few million Kelvin make it possible to explain the observed line as thermal cyclotron radiation from compact source containing a hot dense plasma. High frequency radiation may be provided by bremsstrahlung from the same source. Analysis of the RATAN-600 and Nobeyama data permits one to measure magnetic field, kinetic temperature and electron density in the hot coronal loop.

反射型電波望遠鏡RATAN-600(600-m Radio Telescope Antenna)で2cmから32cm範囲で1996年3月10日から12日に行われたAR7962の多振動数観測を示す。このマイクロ波源を伴う太陽黒点の特異性は活動領域の特徴的な振動数スペクトル上に波長約8.5cmが重ね合わされた狭周波数帯特性を示すことである。同時に、野辺山の観測地図から波長1.7cmの明るい点状の電波源が見つかっており、両方の電波源は同じものである。観測された線状の特性は(相対線幅はおよそ0.2でピーク強度は電波源を伴う太陽黒点の背景放射のおよそ2倍大きい)サイクロトロン放射輝線と解釈できる。観測されたラインは3日の寿命と数百万ケルビン以下の輝度温度から高温高密のプラズマを含む稠密な電波源からの熱的サイクロトロン放射として説明できる。高振動数放射は同じ電波源からの制動放射によって供給されている。RATAN-600と野辺山の観測結果を解析することにより高熱コロナループ内での磁場、運動温度そして電子密度を測ることができる。