Figura 1 - O espectro dinâmico da rajada de rádio tipo III e a posição da fonte de sua borda frontal, o pico, e a ponta da cauda. O vermelho, verde, e as cores pretas representam a borda frontal, o pico, e a ponta da cauda da explosão, respectivamente. Crédito:Zhang et al ApJ (2019)
Explosões de rádio solar tipo III são geradas por feixes de elétrons não térmicos que se propagam através da coroa solar e do espaço interplanetário. Em espectros dinâmicos, o fluxo de rajadas de rádio solar tipo III tem um perfil de tempo de fases ascendentes e decrescentes em uma determinada frequência, que tem sido estudado ativamente desde os anos 1970.
Existem vários fatores que podem contribuir para a duração observada de uma explosão de rádio do tipo III:(1) A dispersão da velocidade do excitador de feixe de elétrons; (2) A flutuação da densidade do elétron de fundo; (3) O efeito de propagação devido ao espalhamento e refração das ondas; (4) O processo intrínseco de emissão das ondas de rádio. Contudo, qual deles é o fator dominante ainda é uma questão em aberto.
O LOw-Frequency Array (LOFAR) é um avançado conjunto de antenas de rádio com a capacidade de produzir espectros dinâmicos e imagens de rádio ao mesmo tempo com alta resolução. A Figura 1 (a) mostra o espectro dinâmico de uma explosão de rádio tipo III observada por LOFAR às 11:51 UT em 6 de maio de 2015. É um único, rajada clara com uma duração de cerca de três segundos e está associada a um pequeno flare de membro.
Com o modo de formação de feixe LOFAR, os pesquisadores podem obter a posição da fonte em diferentes momentos e canais de frequência dentro do burst de rádio do Tipo III. As posições da fonte centróide da borda frontal, o pico, e a borda da cauda no espectro dinâmico são mostradas na Figura 1 (b). Verificou-se que as posições de origem da borda frontal, o pico e a borda da cauda se separam espacialmente. Isso pode indicar que eles são gerados por feixes de elétrons que se movem em diferentes tubos de fl uxo magnético na corona. A velocidade radial dos elétrons excitando a borda frontal, o pico, e a borda da cauda é 0,42 c, 0,25 c, e 0,16 c, respectivamente.
A contribuição da diferença de velocidade do elétron para a duração observada pode ser estimada por levantamento estatístico do tempo de chegada das fontes a uma dada altura. O nível da flutuação de densidade coronal em uma determinada altura pode ser medido por um levantamento estatístico da distribuição de frequência de onda das fontes observadas na mesma altura, de modo que a contribuição da flutuação da densidade da corona para a duração pode ser estimada. E felizmente, o efeito de propagação de onda pode ser avaliado por comparação com algumas rajadas de curto prazo da mesma região, que ocorreu cerca de 50 segundos antes do estouro do tipo III.
A análise resulta na faixa de frequência de 30-41 MHz, a dispersão da velocidade do elétron é o fator dominante que determina a duração do tempo de rajadas de rádio do tipo III com longa duração, enquanto a dispersão pode desempenhar um papel importante na duração de rajadas curtas.
