Particle Acceleration and Kinematics in Solar Flares

در طول دهه گذشته، ما وارد مرحله اکتشاف جدیدی از فیزیک شعله های خورشیدی شدیم، مجهز به فضاپیمای قدرتمندی مانند Yohkoh، SoHO، و TRACE که تصاویری غنی از جزئیات و وضوح بالا از شراره های خورشیدی در اشعه ایکس نرم به ما ارائه می دهند. ، اشعه ایکس سخت و طول موج های فرابنفش شدید. علاوه بر این، آشکارسازهای مساحت بزرگ و با حساسیت بالا در فضاپیمای Compton GRO تعداد بی‌سابقه‌ای از فوتون‌های پرانرژی را از شعله‌های خورشیدی ثبت کردند که از همه منابع انرژی بالا شناسایی‌شده که با هم از بقیه جهان گرفته‌شده‌اند، پیشی می‌گیرد، که CGRO عمدتاً برای آن طراحی شده بود. کاوش با این حال، توصیفات ریخت‌شناسی این تصاویر زیبا و کاتالوگ‌های آماری این آرشیوهای عظیم از داده‌های خورشیدی، درک زیادی از فیزیک زیربنایی به ما نمی‌رساند، اگر تصمیم به تعیین کمیت پارامترهای فیزیکی از این داده‌ها نداشته باشیم و این اندازه‌گیری‌ها را تحت تأثیر قرار ندهیم. مدل های نظری از نظر تاریخی، همیشه یک شکاف رضایت بخش بین نجوم سنتی وجود داشته است که به درستی مورفولوژی مشاهدات را توصیف می کند، و رویکرد جدیدتر اخترفیزیک، که با مفاهیم فیزیکی از اصول اولیه شروع می شود و داده های نجومی را با هدف تأیید یا رد مدل های نظری تجزیه و تحلیل می کند. در این بررسی ما تلاش می‌کنیم تا این شکاف خمیازه را پر کنیم و با هدف ارائه پیشرفت‌های اخیر در فیزیک پرانرژی خورشیدی از دیدگاه فیزیکی، ساختار مشاهدات و نتایج تجزیه و تحلیل را بر اساس فرآیندهای فیزیکی، مانند شتاب ذرات، انتشار، انرژی ارائه کنیم. از دست دادن، سینماتیک، و امضای تشعشع.

Over the last decade we entered a new exploration phase of solar flare physics, equipped with powerful spacecraft such as Yohkoh, SoHO, and TRACE that pro­ vide us detail-rich and high-resolution images of solar flares in soft X-rays, hard X -rays, and extreme-ultraviolet wavelengths. Moreover, the large-area and high­ sensitivity detectors on the Compton GRO spacecraft recorded an unprecedented number of high-energy photons from solar flares that surpasses all detected high­ energy sources taken together from the rest of the universe, for which CGRO was mainly designed to explore. However, morphological descriptions of these beau­ tiful pictures and statistical catalogs of these huge archives of solar data would not convey us much understanding of the underlying physics, if we would not set out to quantify physical parameters from these data and would not subject these measurements to theoretical models. Historically, there has always been an unsatisfactory gap between traditional astronomy that dutifully describes the mor­ phology of observations, and the newer approach of astrophysics, which starts with physical concepts from first principles and analyzes astronomical data with the goal to confirm or disprove theoretical models. In this review we attempt to bridge this yawning gap and aim to present the recent developments in solar flare high-energy physics from a physical point of view, structuring the observations and analysis results according to physical processes, such as particle acceleration, propagation, energy loss, kinematics, and radiation signatures.