Download - 太陽面粒子加速 (solar neutron, GLE) 名古屋大学太陽地球環境研究所 松原豊 2005 年 1 月 12 日 太陽圏シンポジウム・ STE 研究集会 名古屋大学東山グリーンサロン
太陽面粒子加速(solar neutron, GLE)名古屋大学太陽地球環境研究所
松原豊
2005 年 1 月 12 日太陽圏シンポジウム・ STE 研究集会
名古屋大学東山グリーンサロン
内容
1.太陽フレアと
プロトンイベント
2. プロトンイベントと
太陽中性子(これがメイ
ン)
中性粒子を宇宙線起源探索の探針として使う!
Neutral particles produced at the acceleration site are used
They are not reflected by magnetic fields in space
Neutral particles keep information on the acceleration site
中性子=イオン加速の証拠
p + N n + X
neutron dacay time ≒ 900 secneutron mass ≒ 1 GeV
通常中性子は 1.8 AU しか走れない!•relativistic case: >1.8 AU neutron can travel even our galaxy
World-wide Solar Neutron Telescopes
Ground Level Enhancement: 000714
15%
July 2000
14 日
2000 年7 月 14日
GOES
Soft-X
Proton>10MeV
X5.7
>50MeV
>100MeV
3 days
GOES X-ray vs Proton
40 - 80MeVX-ray
80 - 165MeV
165 - 500MeV
軟 X 線の方が立ち上がりが早い!
GOES Proton vs Neutron Monitor
40 - 80MeV
NM: Apatity(0.65GV)
80 - 165MeV
165 - 500MeV
高エネルギーほど早い立ち上がり!
GOES vs Neutron Monitor: 000714
X-ray
Apatity
165 - 500MeV
(1) X (2) NM (3) GOES-proton の順
World-wide neutron monitors
1
10
1
10
GLE: 010415C
oun
tin
g ra
te in
crea
se (
%)
100
50
0
NA; NainMA; MawsonFS; Fort SmithCS; Cape SchmidtAP; Apatity
Bieber, J. W. et al. 2004
2001 年4 月 15日
GOES
Soft-X
>10MeV
X14
>50MeV >100MeV
3 days
Proton
List of Ground Level Enhancement1997 年 11 月 6 日 X9.41998 年 5 月 2 日 X1.11998 年 8 月 24 日 X1.02000 年 7 月 14 日 X5.72001 年 4 月 15 日 X14.02001 年 4 月 18 日 M1.3???2001 年 11 月 4 日 X1.0 2001 年 12 月 26 日 M7.12002 年 8 月 24 日 X3.12003 年 10 月 28 日 X17.02003 年 10 月 29 日 X10.0
byOulu NM
Proton Event by GOES
Definition: >10 particles cm-2s-1sr-1
GOES Proton
3 days
10
(>10MeV)
Proton Event by GOES
GOES の定義を満たすプロトンイベント
GOES Proton
3 days
10
Proton Event by EYE
ひいき目にみたプロトンイベント。
GOES Proton
3 days
それでも、
合計 104
うち 30 以上が(ひいきめな)プロトンイベントを伴わない。
X-class solar flare in the cycle 23
プロトンを伴わない X クラスフレア例
971127 1259 X 2.6 2B N17E63 8113980818 2210 X 4.9 1B N33E87 8307010825 1623 X 5.3 3B S17E34 9591011213 1420 X 6.2 3B N16E 9 9733020520 1521 X 2.1 2N S21E65 9961020703 208 X 1.5 1B S20W51 17020723 18 X 4.8 2B S13E72 39020830 1247 X 1.5 SN N15E74 95030611 2001 X 1.6 1N N14W59 375031103 943 X 3.9 2F N 8W77 488040716 1349 X 3.6 3B S11E35 649040818 1729 X 1.8 SF S12W83 656
やろうとしていること
過去の太陽中性子探索→ 軟 X 線で見て大きなフレアが対象
ここで行うこと→ プロトンを伴うフレアも対象
GLE: April 2001
Oulu: April 2001
Cou
nti
ng
rate
incr
ease
(%
)
40
0
2001 年4 月 18日
GOES
Soft-X
>10MeV
>50MeV >100MeV
3 days
Proton
Oulu: 010418
UT 3 時頃に >10% の増加。
Positionof the Sun
0104183:30 UT
Norikura 010418
中性子望遠鏡 >20MeV
中間子 U+L
Oulu と同じ頃に増加(増加量は少ない)
乗鞍 64m2 太陽中性子望遠鏡
>20MeV: アンチカウンターは信号なし
n
p
Tibet 010418中性子望遠鏡 >40MeV
Oulu と同じ頃に増加(増加量は少ない)
>80MeV
GOES X-ray vs Proton
39 - 82MeV
X-ray
84 - 200MeV110 - 500MeV
軟 X 線は C クラス (C2: S20W-limb)
02:14
GOES Proton vs Neutron Monitor: 010418
39 - 82MeV
Oulu(0.8GV)
84 - 200MeV
110 - 500MeV
高エネルギーほど早い立ち上がり!
中性子望遠鏡 : Norikura vs Tibet: 010418
Norikura >20MeV
Tibet >40MeV
よく似たタイムプロファイル!
Norikura vs Oulu vs Goes-p: 010418
Norikura (>20MeV)
Oulu(0.8GV)
GOES-p(110 - 500MeV)
乗鞍 (>20MeV) が一番遅い?
期待していたこと
中性子 >Oulu>GOES-proton
実際
Oulu>GOES-proton> 中性子
乗鞍の増加を GLE と思うわけにはいかない (>11.4GV)
Neutron time of flight between Sun and Earth
Time: delay from a light
プロトンが先に来た?
やはり中性子が先に来た ???
Norikura (>20MeV)
2002 年5 月 22日
GOESSoft-X
>10MeV>50MeV
>100MeV
3 days
Proton
10
C5(S19W56)
Oulu 020522
No GLE
GOES-proton 020522
8 時頃より増加。
4.2-8.7MeV
8.7-14.5MeV
15-44MeV
Positionof the Sun
0205227:30 UT
020522 Tibet vs Norikura
8 時頃よりチベット増加。
Tibet >40MeV
Norikura >20MeV
020522: Tibet vs GOES
GOES-p(15-44MeV)
Tibet (>40MeV)
チベットの方が早い。(解析中)
まとめ1. Solar Cycle 23 で GLE は 12例。2. X-ray flux とプロトン増加は 必ずしも対応していない。
3. プロトンイベントに対しても 太陽中性子を探すべき
解析中。見つかるかも。
太陽黒点数の変動
ISES Solar Cycle Sunspot Number ProgressionJan1992 Dec2007
X クラス太陽フレア頻度
Jan.1987 Dec.2004
11 年間
予期せぬこと
X クラスフレア
Jan 1, 2005
乗鞍中間子計
5cm シンチ2 層
173cm
36m^2
チベット太陽中性子望遠鏡
9m^2
Neutron attenuation in the air0.1
0.001
Tsuchiya, 2001 1000 MeV
List of >M flare around 010418
010409 1520 M 7.9 2B S21W04 9415 010410 0506 X 2.3 3B S23W09 9415 010411 1256 M 2.3 1F S22W27 9415 010412 0256 M 1.3 1N S22W38 9415 010412 0939 X 2.0 SF S19W43 9415 010414 1715 M 1.0 SF S16W71 9415 010415 1319 X 14.0 2B S20W85 9415 010420 0501 M 1.0 1F N16E63 9433 010420 1951 M 4.1 1F N15E55 9433 010422 2037 M 3.2 1N N14E18 9433 010423 0119 M 1.0 1F N18E18 9433 010423 2015 M 4.0 2N N14E23 9433 010424 0533 M 2.1 1N N18E01 9433
RHESSI: 020522
8:00 8:30 9:00
night
SAA