Nový přístup ke studiu původu slunečních a hvězdných erupcí pomocí pozorování a numerických simulací - Sub-THz pásmo
Slunce představuje jedinečnou laboratoř pro studium různorodých fyzikálních procesů probíhajících v jeho atmosféře. Přestože moderní kosmické i pozemní dalekohledy nabízejí mimořádné možnosti pozorování, otázky týkající se původu, uvolňování a přenosu energie ve sluneční atmosféře – zejména během slunečních erupcí – zůstávají stále otevřené. Tyto jevy přitom mohou výrazně ovlivnit tzv. kosmické počasí a zasahují i do blízkého okolí Země, včetně její magnetosféry a biosféry. I proto roste zájem o hlubší pochopení fungování Slunce.
Právě jedním z nejintenzivněji zkoumaným, ale dosud ne zcela objasněným procesem je uvolňování energie při slunečních erupcích, urychlování nabitých částic a ohřev sluneční koróny. V rámci mezinárodního bilaterálního projektu "Sub-THz pásmo: nový přístup ke studiu původu slunečních a hvězdných erupcí pomocí pozorování a numerických simulací", který byl po jeho ukončení předsednictvem GAČR hodnocen stupněm „vynikající“, jsme tyto jevy studovali pomocí kombinace pokročilých numerických magnetohydrodynamických (MHD) simulací, kinetických modelů a simulací přenosu záření. Tyto výpočty jsme porovnávali s pozorováními v subterahertzovém (sub-THz) pásmu – oblasti spektra, která se ukazuje jako nová možnost pro výzkum slunečních a hvězdných erupcí.
Sub-THz pásmo představuje nové „okno“ do studia výše zmíněných jevů. V této relativně dosud málo prozkoumané části elektromagnetického spektra se rýsují možnosti zásadních objevů týkajících se vysoce energetických procesů – například urychlování elektronů na relativistické rychlosti nebo vzniku hustých plazmatických struktur během erupcí. Pomocí moderních numerických kódů jsme provedli detailní srovnávací analýzu sub-THz emisí vznikajících při ohřevu erupčního plazmatu (včetně koróny, chromosféry a přechodové oblasti) urychlenými elektrony. To nám umožnilo nejen nový pohled na vznik těchto emisí, ale i hlubší pochopení samotného mechanismu uvolňování energie při slunečních erupcích.
A. K. Srivastava, S. K. Mishra, P. Jelínek; The Astrophysical Journal, 920, 18, 2021, DOI: 10.3847/1538-4357/ac1519
Smirnova, Victoria; Tsap, Yuriy; Jelínek, Petr; Karlický, Marian, Advances in Space Research, Volume 70, Issue 10, p. 3257-3262. DOI: 10.1016/j.asr.2022.08.064
Jelínek, Petr; Belov, Sofya; Karlický, Marian, The Astrophysical Journal, Volume 941, Issue 2, id.124, 8 pp. DOI:10.3847/1538-4357/aca40d
S. K. Mishra, K. Sangal, P. Kayshap, P. Jelínek, A. K. Srivastava, S. P. Rajaguru: The Astrophysical Journal 945, 2, 2023. DOI 10.3847/1538-4357/acb058
Kontakt: doc. RNDr. Petr Jelínek, Ph.D. (