Caractérisation des événements de précipitation d'électrons relativistes observés par l'expérience CALET à l'aide de cartes auto-organisatrices

Résumé La précipitation d'électrons relativistes (REP) est un phénomène relativement élevé en latitude où des électrons de haute énergie piégés dans la ceinture de radiations externe sont perdus dans l'atmosphère terrestre. Les événements REP observés en orbite terrestre basse montrent des profils temporels et des distributions globales variés. Bien que l'origine de la précipitation ait été attribuée à des modes d'ondes spécifiques ou à des sources de diffusion, le tri des événements REP par type ou par moteur reste un défi non résolu. Dans cette étude, nous analysons le profil temporel des événements de précipitation d'électrons relativistes observés par l'expérience CALorimétrique Electron Telescope (CALET) à bord de la Station spatiale internationale. Nous utilisons une technique d'apprentissage automatique non supervisée appelée cartes auto-organisatrices (SOM) pour détecter automatiquement puis classer les événements d'électrons relativistes observés par les deux couches de scintillateurs en haut de l'appareil, sensibles aux électrons avec des énergies >1,5 MeV et >3,4 MeV, respectivement. Nous calculons la densité spectrale de puissance (PSD) des taux de comptage observés par les deux capteurs et les utilisons comme entrée pour le SOM. La technique SOM regroupe les PSD par leur similarité, entraînant une classification des événements d'électrons relativistes selon la périodicité de la précipitation observée. Nous examinons la distribution du shell L et du temps local magnétique de la classification résultante, ainsi que l'indice spectral d'énergie associé aux observations. Des motifs clairs de précipitation sont observés et comparés aux tentatives passées de catégorisation de la précipitation ainsi qu'aux distributions connues de divers mécanismes de diffusion. La classification révèle des caractéristiques à travers le tri de la variabilité de la précipitation rapide, permettant d'identifier différentes populations de précipitation avec des propriétés variées.