LOFAR观测到的太阳III型无线电脉冲爆发的源位置和持续时间

通过非热电子束传播通过太阳日冕和行星际空间会产生III型太阳无线电脉冲。在动态频谱中，太阳III型无线电脉冲的通量在给定频率下具有上升和衰减阶段的时间分布，自1970年代以来就一直在积极研究。

有几种因素可能会影响观察到的III型无线电脉冲的持续时间：(1)电子束激发器的速度色散;(2)背景电子密度的波动;(3)由于波散射和折射引起的传播效应;(4)无线电波的固有发射过程。但是，哪一个是主导因素仍然是一个悬而未决的问题。

低频阵列(LOFAR)是一种先进的无线电天线阵列，能够同时以高分辨率同时产生动态频谱和无线电图像。图1(a)显示了LOFAR在2015年5月6日UT 11:51观测到的III型无线电爆发的动态频谱。这是一个持续时间约三秒钟的清晰的单一爆发，并伴有小小的肢体耀斑。

使用LOFAR波束形成模式，研究人员可以获取III型无线电脉冲串内不同时间和频道上的源位置。动态频谱中前边缘，峰和尾边缘的质心源位置如图1(b)所示。发现前边缘，峰和尾边缘的源位置在空间上彼此分开。这可能表明它们是由在电晕中不同磁通管中移动的电子束产生的。激发前边缘，峰和后边缘的电子的径向速度分别为0.42 c，0.25 c和0.16 c。

电子速度差对观察到的持续时间的贡献可以通过对源在给定高度处的到达时间的统计调查来估计。可以通过对在相同高度处观测到的源的波频率分布进行统计调查，来测量给定高度上的日冕密度波动水平，从而可以估算日冕密度波动对持续时间的贡献。幸运的是，可以通过与来自同一区域的一些短期突发进行比较来评估波的传播效果，这些突发发生在III型突发之前大约50秒。

分析得出，在30-41 MHz的频率范围内，电子速度色散是决定长持续时间的III型无线电脉冲串持续时间的主要因素，而散射可能在短持续脉冲的持续时间中发挥重要作用。