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中國科學(xué)院紫金山天文臺“夸父一號”（ASO-S）衛(wèi)星團(tuán)隊，利用衛(wèi)星上搭載的白光太陽望遠(yuǎn)鏡（WST）觀測數(shù)據(jù)，在白光耀斑輻射特性研究方面取得進(jìn)展，國際上首次在一個X2.8級雙帶白光耀斑的巴爾末連續(xù)譜輻射中捕捉到白光耀斑的“心跳”——微弱但確鑿的諧頻準(zhǔn)周期脈動（QPP）信號。太陽耀斑是太陽大氣中最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象之一，其中白光耀斑是指在可見光（白光）連續(xù)譜上都能觀測到輻射增強(qiáng)的耀斑。這類耀斑通常與強(qiáng)烈的能量釋放相關(guān)，并可能對地球空間環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。1859年，英國業(yè)余天文學(xué)家卡林頓首次記錄到白光耀斑現(xiàn)象。然而，白光耀斑相對少見且持續(xù)時間較短，因此，對其白光連續(xù)譜精細(xì)輻射特征如QPP的研究頗具挑戰(zhàn)性。2023年12月14日，太陽爆發(fā)了一次劇烈的X2.8級雙帶白光耀斑。ASO-S/WST在3600?巴爾末連續(xù)譜波段對此事件進(jìn)行高時間分辨率觀測。利用WST的觀測數(shù)據(jù)，該團(tuán)隊在這一耀斑脈沖相中探測到基頻周期約為20s、二次諧頻周期約為11s的巴爾末連續(xù)譜諧頻QPP信號，這在國際上屬首次。這一獨(dú)特的白光耀斑“心跳”信號也被硬X射線成像儀等其他國內(nèi)外觀測設(shè)備在不同波段觀測證實(shí)。更重要的是，ASO-S/WST不僅“聽”到了耀斑的諧頻“心跳”，還為“心跳”的源區(qū)探尋提供了直接線索。研究分析WST高時間分辨率圖像發(fā)現(xiàn)，這些白光QPP信號主要起源于東耀斑帶。進(jìn)而，分析表明，東、西兩個耀斑帶對基頻和諧頻信號的貢獻(xiàn)存在差異，這為追溯QPP的物理起源提供了空間信息。進(jìn)一步，分析發(fā)現(xiàn)，觀測到的諧頻QPP與耀斑雙帶的快速動態(tài)演化如快速延伸和分離運(yùn)動在時間上高度同步。這提示，該諧頻QPP的產(chǎn)生與耀斑核心區(qū)域的能量釋放過程即磁場重聯(lián)相關(guān)。研究結(jié)合磁流體力學(xué)理論推斷，耀斑環(huán)中扭曲模波和/或耀斑電流片中磁島的產(chǎn)生與合并過程對非熱電子屬性的調(diào)制是最可能的物理機(jī)制。上述研究刻畫并定位了太陽白光耀斑中的諧頻QPP，為理解耀斑的能量釋放機(jī)制和粒子加速過程提供了新的觀測線索。4月16日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》上。研究工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）等的支持。論文鏈接