Etude stéréoscopique de la directivité des sursauts radio solaires de type III aux fréquences inférieures à 10 MHz

par Xavier Bonnin

Thèse de doctorat en Astrophysique et méthodes associées

Sous la direction de Jean-Louis Bougeret .

Soutenue en 2008

à Paris 7 .


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur l'étude de la directivité des sursauts radio solaires de type III aux fréquences inférieures à 10MHz. Ces sursauts radio résultent de la conversion d'ondes de plasma produites par des faisceaux d'électrons suprathermiques. Ces électrons sont accélérés dans la couronne solaire au voisinage des régions actives, et se propageant le long de lignes de champ magnétique ouvertes sur le milieu interplanétaire. Nous mesurons pour la première fois le diagramme d'émission apparent du rayonnement radio à partir d'observations stéréoscopiques, réalisées aux mêmes fréquences, par les sondes Wind et Ulysse en dessous de 1MHz d'une part, puis par les sondes STEREO-A, STEREO-B et Wind jusqu'à 10MHz d'autre part. Le diagramme obtenu présente une largeur à mi-maximum importante ( 100 à 1MHz). Et, contre toute attente, une déviation vers l'est de son axe principal hors de la direction du champ magnétique local ( 20 à 1MHz). Nos observations indiquent par ailleurs que ces deux caractéristiques augmentent vers les basses fréquences. Ces résultats nouveaux apportent des contraintes solides sur les conditions physiques régnantes au voisinage de la source d'émission. En particulier, la déviation de l'axe du diagramme témoigne de l'existence d'un gradient de densité transverse, très probablement produit par l'interaction de deux régions de vent solaire évoluant en corotation à des vitesses différentes. Nous obtenons également pour la première fois le spectre radio moyen des sursauts de type III soustrait des effets de directivité et de distance à la source. Le spectre présente un maximum d'émission autour de 1 MHz dont l'origine reste à déterminer. La mesure de la vitesse des faisceaux sur la gamme de fréquences [ 0. 01 - 10MHz] nous perme d'apporter les premiers éléments de réponse à cette question.

  • Titre traduit

    Stereoscopic study of the type III solar radio bursts directivity at the frequencies below 10 MHz


  • Résumé

    This thesis work deals with the directivity of the type III solar radio bursts at the frequencies below 10MHz. These radio bursts are generated by the conversion of plasma Langmurir waves produced by suprathermal electron beams. These electrons are accelerated in the corona near active regions, and travel along open magnetic field lines into the interplanetary medium. We have measured for the first time the apparent radiation diagram from stereoscopic observations, realized at the same frequencies, by the Wind and Ulysses spacecraft below 1 MHz, and by the STEREO-A, STEREO-B and Wind spacecraft up to 10MHz. The resulting diagram presents a large width at half maximum (about 100 at 1 MHz) and an Eastward shift of its main axis relative to the local magnetic field direction (about 20 at 1 MHz). In addition, both characteristics increase with decreasing frequency. These new results bring strong constraints on the physical properties of the radio source region. Especially, the Eastward shift implies the existence of a transverse density gradient, probably produced by the interaction between two solar wind corotating regions with different speeds. Moreover, we have obtained for the first time the radio spectrum of the type III bursts without directivity and distance effects. The spectrum has an unexplained maximun around 1MHz. The measurement of the type III beam speed in the frequency range [ 0. 01 - 10MHz] could bring a first answer to this issue.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 94 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2008) 207

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 08 PA07 207
  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : MMf-T456
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