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@PhDThesis{Amaro:2023:StRoGy,
               author = "Amaro, Abimael Xavier Barbosa",
                title = "Study on the role of the gyroresonance in the brightness 
                         temperature gradient at 17 GHz of solar active regions",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2023",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2023-06-30",
             keywords = "gyroresonance, solar active region, bremsstrahlung, circular 
                         polarization degree, brightness temperature gradient, 
                         giro-resson{\^a}ncia, regi{\~o}es ativas, bremsstrahlung, grau 
                         de polariza{\c{c}}{\~a}o circular, gradiente de temperatura de 
                         brilho.",
             abstract = "The gyroresonance-driven control over the radio brightness 
                         temperature (Tb) coming from active regions is a fact recognized 
                         by several authors over the past decades. However, until the 
                         present work, there was no clarity regarding the relationship 
                         between such a radio mechanism and the brightness temperature 
                         gradient {{(\⃗\∇}} Tb). Furthermore, the direct 
                         association of specific magnetic field strengths with the opacity 
                         of the medium affected by gyroresonant electrons has led this work 
                         to consider the magnetic control not only of the radio brightness 
                         but also its gradient. Demonstration of this control, then, may be 
                         useful in better identifying sources of gyroresonance. Therefore, 
                         among the HMI magnetograms from the Solar Dynamics Observatory 
                         (SDO), this work selected 8 large active regions on the 1st half 
                         of the 24th solar cycle. Correspondent to these selected regions, 
                         17 GHz maps synthesized by the Nobeyama Radioheliograph (NoRH) 
                         were also obtained. We then analyzed each active region through 
                         its simultaneous data: photospheric magnetic field and 17 GHz 
                         brightness. For each active region, after fitting the magnetograms 
                         with the brightness maps (both within a few minutes of each 
                         other), we found that the contours of magnetic field strengths 
                         associated with the 3rd and 4th harmonics of the gyrofrequency for 
                         17 GHz are partially or completely enveloped by brightness bumps. 
                         These bumps were identified both by BT maps, with a brightness 
                         temperature distribution, and by BTG maps, with a brightness 
                         temperature gradient field. In both types of maps, most of the 
                         bumps exhibit a (semi) circular morphology of brightness contours, 
                         and an intense degree of circular polarization (rc), of modulus 
                         above 30%, characterizing a gyroresonance source. We also found 
                         that both Tb and {{|\⃗\∇}} Tb| are strongly 
                         correlated with |rc| {{\≥}} 30% in most of the cases, 
                         whereas their correlation with |rc| < 30% can be classified as 
                         weak to moderate in all the cases. During the occurrence of flares 
                         and/or at times close to such an event, the correlation between 
                         these brightness variables with |rc| {{\≥}} 30% tends to 
                         drop, assuming weak or moderate values. Even under these 
                         conditions, the bumps remained with a high degree of circular 
                         polarization, opening the possibility of the joint influence of 
                         other emission mechanism(s) not investigated in this work. The 
                         present thesis also found bumps without a high degree of 
                         polarization and outside the influence of flares, which we 
                         consider as the bremsstrahlung effect, given the intensification 
                         of charge carrier shocks in a plasma confined in strong magnetic 
                         fields. However, considering the aforementioned strong 
                         correlations associated with highly polarized bumps with magnetic 
                         fields corresponding to gyroresonance, this work was able to 
                         demonstrate the predominant role of such a radio mechanism on the 
                         process of brightness intensification at 17 GHz. RESUMO: O 
                         controle da temperatura de brilho (Tb) em r{\'a}dio liderada pela 
                         giro-resson{\^a}ncia proveniente de regi{\~o}es ativas {\'e} um 
                         fato reconhecido por v{\'a}rios autores nas {\'u}ltimas 
                         d{\'e}cadas. No entanto, at{\'e} o presente trabalho, n{\~a}o 
                         havia clareza sobre a rela{\c{c}}{\~a}o entre esse mecanismo de 
                         r{\'a}dio e o gradiente de temperatura de brilho 
                         {{(\⃗\∇}} Tb). Al{\'e}m disso, a 
                         associa{\c{c}}{\~a}o direta da intensidade de campos 
                         magn{\'e}ticos espec{\'{\i}}ficos com a opacidade do meio 
                         afetado por el{\'e}trons giro-ressonantes levou este trabalho a 
                         considerar o controle magn{\'e}tico n{\~a}o apenas do brilho em 
                         r{\'a}dio, mas tamb{\'e}m do seu gradiente. A 
                         demonstra{\c{c}}{\~a}o desse controle pode, portanto, servir 
                         para identificar melhor as fontes de giro-resson{\^a}ncia. Assim, 
                         entre os magnetogramas HMI do Solar Dynamics Observatory (SDO), 
                         este trabalho selecionou 8 grandes regi{\~o}es ativas da 1ª 
                         metade do 24º ciclo solar. Correspondentes a essas regi{\~o}es 
                         selecionadas, foram tamb{\'e}m obtidos mapas de 17 GHz 
                         sintetizados pelo Nobeyama Radioheliograph (NoRH). Analisamos, 
                         ent{\~a}o, cada regi{\~a}o ativa atrav{\'e}s dos seus dados 
                         simult{\^a}neos: campo magn{\'e}tico fotosf{\'e}rico e brilho 
                         em 17 GHz. Para cada regi{\~a}o ativa, ap{\'o}s ajustarmos os 
                         magnetogramas com os mapas de brilho (ambos com poucos minutos de 
                         diferen{\c{c}}a), verificamos que os contornos de intensidade dos 
                         campos magn{\'e}ticos associados aos 3º e 4º harm{\^o}nicos da 
                         giro-frequ{\^e}ncia para 17 GHz s{\~a}o parcial ou totalmente 
                         envolvidos por saltos de brilho. Tais intensifica{\c{c}}{\~o}es 
                         de emiss{\~a}o foram identificadas tanto por mapas BT, com uma 
                         distribui{\c{c}}{\~a}o da temperatura de brilho, como por mapas 
                         BTG, com um campo de gradiente de temperatura de brilho. Em ambos 
                         os tipos de mapas, a maioria das regi{\~o}es de forte salto de 
                         brilho exibem uma morfologia (semi) circular de contornos de 
                         brilho e um intenso grau de polariza{\c{c}}{\~a}o circular (rc) 
                         de m{\'o}dulo acima de 30%, caracterizando uma fonte de 
                         giro-resson{\^a}ncia. Tamb{\'e}m verificamos que tanto Tb quanto 
                         {{|\⃗\∇}} Tb| est{\~a}o fortemente correlacionados 
                         com |rc| {{\≥}} 30% na maioria dos casos, enquanto sua 
                         correla{\c{c}}{\~a}o com |rc| < 30% pode ser classificada de 
                         fraca a moderada em todos os casos. Durante a ocorr{\^e}ncia de 
                         flares e/ou em momentos pr{\'o}ximos a tal evento, a 
                         correla{\c{c}}{\~a}o entre essas vari{\'a}veis de brilho com 
                         |rc| {{\≥}} 30% tende a cair, chegando a assumir valores 
                         fracos ou moderados. Mesmo nestas condi{\c{c}}{\~o}es, os bumps 
                         permaneceram com um alto grau de polariza{\c{c}}{\~a}o circular, 
                         abrindo a possibilidade para a influ{\^e}ncia conjunta de 
                         outro(s) mecanismo(s) de emiss{\~a}o n{\~a}o investigado(s) 
                         neste trabalho. A presente tese tamb{\'e}m encontrou destacadas 
                         eleva{\c{c}}{\~o}es de brilho sem alto grau de 
                         polariza{\c{c}}{\~a}o e fora da influ{\^e}ncia de flares, o que 
                         consideramos como efeito do bremsstrahlung, dada a 
                         intensifica{\c{c}}{\~a}o de choques de portadores de carga num 
                         plasma confinado em fortes campos magn{\'e}ticos. No entanto, 
                         considerando as altas correla{\c{c}}{\~o}es associadas a 
                         eleva{\c{c}}{\~o}es de brilho altamente polarizado com campos 
                         magn{\'e}ticos correspondentes {\`a} giro-resson{\^a}ncia, este 
                         trabalho foi capaz demonstrar o predominante papel de tal 
                         mecanismo de r{\'a}dio sobre o processo de 
                         intensifica{\c{c}}{\~a}o de brilho em 17 GHz.",
            committee = "Dal Lago, Alisson (presidente) and Silva, Marlos Rockenbach da 
                         (orientador) and Costa, Joaquim Eduardo Rezende (orientador) and 
                         Vieira, Luis Eduardo Antunes and Santos, Jean Carlo and Selhorst, 
                         Caius Lucius",
         englishtitle = "Estudo sobre o papel da giro-resson{\^a}ncia no gradiente de 
                         temperatura de brilho em 17 GHz de regi{\~o}es ativas solares",
             language = "en",
                pages = "86",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34T/49DJHRL",
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           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "29 jun. 2024"
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