紫金山天文台-太阳高能物理研究取得突破

近十年来对太阳耀斑的研究，逐渐形成了一个人们普遍接受的标准图象：耀斑首先在环的上部加速电子，加速的电子沿环向下传输，在打到大气深层时产生硬X射线和伽玛射线暴，注入的电子同时加热周围大气，产生色球蒸发、凝聚、色球耀斑、软X射线发射等一系列耀斑现象。在这幅图象中，耀斑加速电子起着至关重要的作用，构成耀斑能量的重要方面。
   甘为群博士是中科院知识创新工程"太阳高能及相关物理过程研究"团组首席研究员，95年度国家杰出青年基金获得者。由其领导的创新团组近来对耀斑标准图象的基础提出了质疑。他们去年在ApJ和CJAA上撰文指出：耀斑加速电子能量在耀斑总能量构成中并不重要！他们从耀斑硬X射线能谱的下折性质出发，首先在理论上计算了含低端阈能幂律电子谱的非热韧致辐射特性，继而提出了一个从观测下折双幂律谱推求加速电子低端阈能的定量新方法。他们将该方法运用到Batse/CGRO在2000年观测到的14个耀斑，得到加速电子的低端阈能可以远远大于以前所认为的20keV, 这意味着耀斑加速电子所携带的总能量要比以前所认为的低两个数量级以上！作为一个完整的系列，他们还在耀斑加速质子、正负电子湮灭线、伽玛射线谱、硬X射线谱，以及耀斑物理的多个方面开展了研究，并独立地提?quot;太阳高能小卫星计划"。
   今年是中国科学院二期创新的第一年，甘为群博士领导的团组在太阳高能物理研究领域取得了新的突破：改进了原先提出的从硬X射线谱推求耀斑加速电子低端阈能的新方法，在更完备的基础上证明耀斑加速电子低端阈能可以远大于20keV；扩大样本，获得了加速电子低端阈能的统计分布，并首次研究了低端阈能的演化规律；提出了一种检验耀斑软X射线谱线脉冲相加宽机制的新方法：边缘耀斑取向统计法，运用于Yohkoh观测发现，湍动加宽是主要机制；紫台搭载神舟2号上的伽玛射线谱仪耀斑观测结果首次被国际同行使用，发表在ApJ上，其观测质量达到日本Yohkoh卫星上同类仪器的水平；结合一系列空间观测及射电观测等资料，对紫台观测到的2001年10月1日的耀斑日喷的Hα?、CaII 8542 和 HeI 10830 光谱资料进行了综合分析，发现日喷和CME密切相关；研究了怀柔矢量磁图投影效应的平面和球面改正以及它们对磁剪切和电流螺度等磁活动参数的影响，指出怀柔矢量磁场观测的纵场和横场的测量精度分别20高斯和150高斯。
   今年甘为群博士和王德育研究员编写的32万字的"太阳高能物理"专著在科学出版社出版，这是国际上太阳高能物理学科的第一部专门的著作。该书的出版将有力地推动我国太阳高能物理研究走向世界。

转自http://www.pmo.ac.cn/keyan/fbcg_8.htm