Titre de la thèse
Particules énergétiques dans les éruptions solaires : diagnostics à partir des observations radio et rayons X du Solar Orbiter.
Composition du jury
- Christophe LEPONCIN-LAFITTE Président du jury, LTE, Observatoire de Paris
- Astrid VERONIG Rapporteur, Institute of Physics, University of Graz
- Jasmina MAGDALENIC Rapporteur, Plasma-Astrophysics, KU Leuven
- Alexander WARMUTH Examinateur, AIP, Leibniz Institute for Astrophysics Postdam
- Hamish REID Examinateur, MSSL, University College London
- Sophie MASSON Examinateur, LPP, Observatoire de Paris
- Nicole VILMER Directeur de thèse, LIRA, Observatoire de Paris
- Milan MAKSIMOVIC Co-directeur de thèse, LIRA, Observatoire de Paris
Résumé
Le Soleil est un puissant accélérateur de particules. Lors des éruptions solaires, une grande quantité d’énergie stockée dans les champs magnétiques du Soleil est libérée. Une partie importante de cette énergie est convertie en particules accélérées, qui peuvent atteindre des vitesses relativistes. Les électrons qui se propagent vers le Soleil produisent un rayonnement de freinage dans le domaine des rayons X durs (HXR). Les électrons qui se propagent vers l’extérieur à travers des lignes de champ ouvertes produisent des sursauts radio de type III dans la couronne et l’espace interplanétaire (IP). Bien que la relation parfois étroite observée entre les deux émissions suggère un accélérateur commun pour les événements associés, la relation entre les éruptions HXR et les sursauts IP de type III n’est pas bien établie. Les deux études statistiques présentées dans ce travail de doctorat utilisent les instruments STIX (HXR) et RPW (radio) de Solar Orbiter pour étudier ce lien.
Dans la première étude, nous avons analysé la première période disponible d’observation simultanée HXR et radio. L’analyse de 15 sursauts IP de type III associés temporellement à des éruptions HXR a révélé que le début des sursauts radio, qui n’est souvent pas associé au HXR principal pendant l’éruption, est systématiquement précédé d’une reconfiguration de la morphologie de la source HXR. Cela suggère des scénarios complexes de reconnexion où l’évolution de la morphologie magnétique de l’éruption conduit à des épisodes tardifs de reconnexion avec des lignes de champ ouvertes permettant la fuite d’électrons. La deuxième étude décrit une relation plus quantitative entre ces émissions, où 38 événements HXR/radio ont été analysés. Les sursauts de type III avec un flux de crête plus élevé ou qui présentent des vitesses d’excitation plus élevées correspondent à une puissance électronique non thermique plus élevée et à des spectres électroniques plus durs (indice spectral plus faible) dérivés de la spectroscopie HXR. Ces résultats confirment l’existence d’un accélérateur commun et montrent que le flux de crête et la vitesse dérivés de l’émission de type III reflètent le contenu énergétique des électrons émettant des ondes radio, comme le prédisent les simulations numériques.
