Radioastromie solaire

Les sursauts de type III sont émis par des électrons énergétiques (v ≈0.03–0.3 c) éjectés de certaines régions actives solaires. L’étude de leur directivité nous renseigne sur les différents processus physiques mis en jeu ainsi que sur les propriétés des régions émissives. L’observation simultanée par les récepteurs radio à bord des sondes Wind et Ulysse a permis de mesurer avec une précision inégalée leur diagramme d’émission moyen en-dessous de 1 MHz (Bonnin et al. 2008) (voir Figure ci-dessous), confirmant les résultats obtenus avec Ulysse et le radio spectrographe au sol ARTEMIS. Cette mesure a permis d’étudier l’évolution de l’énergie radio des types III avec la fréquence, conjointement avec Wind, Ulysse et STEREO (Bonnin, thèse 2008). Les sursauts de type II, observés aux ondes hectométriques et kilométriques, sont dus à des électrons accélérés au voisinage d’ondes de choc interplanétaires associées à des éjections de matière coronale. L’analyse approfondie du choc traversé par Ulysse en mai 2001 a permis d’identifier définitivement la source du type II dans la région du pré-choc amont et de mesurer précisément sa température de brillance au fondamental et à l’harmonique, ce qui a une grande importance pour la théorie de l’émission (Hoang et al. 2007).

Diagramme d’émission des types III

Evolution en fonction de la fréquence et de la longitude du diagramme d’émission de types III à partir des mesures radio de Wind et Ulysse (Bonnin et al., 2008).

Les observations décamétriques de la couronne solaire révèlent la présence de nombreuses émissions de faible intensité dérivant dans le plan temps-fréquence. Un spectropolarimètre numérique à haute sensibilité et haute résolution temporelle et spectrale a été développé dans le passé à l’Observatoire et installé sur les radiotélescopes de Nançay et de Kharkov. L’étude statistique des dérives en fréquence (observations de 1998 à 2002) permet d’identifier trois populations de structures, différenciées par leur dérive dans le plan temps-fréquence. Aucune relation spécifique n’a pu être mis en évidence entre l’apparition de ces émissions et le cycle solaire ou l’activité solaire (Briand et al., 2008). Des simulations numériques ont montré qu’un chauffage localisé et dépendant du temps pouvait engendrer de telles ondes. Si cette interprétation est correcte, ces structures dérivantes seraient la signature de chauffage local dans la couronne solaire, et devraient être observables indépendamment de la phase du cycle ou de l’activité solaire.

Exemple de spectre dynamique (fréquences en fonction du temps). Exemples de structures radio solaires dérivantes (notées par des flèches) à partir d’observations décamétriques

Adaptée de Briand et al., A&A, 2008