Aditya-L1 и GOES: ученые раскрыли эволюцию пульсаций в солнечных вспышках

Ученые применили новый метод анализа нестационарных квазипериодических пульсаций (QPP) в солнечных вспышках, используя данные жесткого рентгеновского излучения с инструмента HEL1OS на борту индийской миссии Aditya-L1 и мягкого рентгеновского излучения с американских спутников GOES.

Исследование основано на фазово-разрешенной методологии, которая объединяет вариационную модовую декомпозицию, анализ Гильберта-Хуанга и вейвлет-преобразования. Эти инструменты позволили выявить и охарактеризовать нестационарные QPP в световых кривых жесткого рентгена, выделить узкополосные амплитудно-частотно-модулированные моды и отследить дрейф мгновенного периода на разных фазах вспышек.

Исследователи проанализировали предвспышечную, импульсную и спадающую фазы, а также связанные с ними интервалы. В результате удалось определить время, продолжительность и эволюцию статистически значимых колебаний, а также оценить их связь с тепловыми и нетепловыми компонентами вспышек.

Метод был расширен на каталог нестационарных QPP-вспышек, составленный Mehta et al. (2023). Из 98 вспышек в 74 были обнаружены статистически значимые QPP как в импульсной, так и в спадающей фазах. Из них 56,8% показали малый дрейф периода, а 43,2% – большие отклонения.

Примечательно, что в 73% случаев наблюдался положительный дрейф периода, то есть характерные временные масштабы пульсаций систематически увеличивались по мере развития вспышки. Анализ фаза–период–длительность выявил различные режимы нестационарности, включая перекрывающиеся многомодовые колебания, эпизоды с одинаковым периодом и сильно эволюционирующее многомодовое поведение.

Миссия Aditya-L1, запущенная Индийской организацией космических исследований (ISRO), предназначена для изучения Солнца. Инструмент HEL1OS (High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer) наблюдает жесткое рентгеновское излучение, что в сочетании с данными GOES от NOAA дает уникальную возможность для совместного анализа солнечных вспышек.

Полученные результаты углубляют понимание физических процессов, происходящих во время солнечных вспышек, и могут помочь в прогнозировании космической погоды. Дрейф периода указывает на изменение плазменных условий в источнике излучения, что требует дальнейшего теоретического моделирования.