北京大学地球与空间科学学院的研究团队近日取得一项重要突破,他们借助“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜FAST),成功捕捉到一种源自恒星黑子区域磁场的毫秒级射电暴。这一发现不仅填补了人类对太阳系外恒星小尺度磁场认知的空白,更为研究系外空间天气提供了全新视角,相关成果已发表于国际权威学术期刊《科学进展》。
恒星磁场是驱动太阳及类太阳恒星活动的核心力量,其剧烈变化往往源于黑子等强磁场区域。例如,太阳黑子引发的耀斑和日冕物质抛射,会直接干扰地球空间环境。而在其他恒星系统中,尤其是活跃的M型恒星,磁活动强度远超太阳,其释放的高能辐射和粒子流可能对邻近行星的宜居性构成严重威胁。然而,传统恒星磁场测量技术(如塞曼多普勒成像)受限于分辨率,仅能捕捉恒星全球性的大尺度磁场特征,难以解析黑子区域的小尺度结构。
研究团队创新性地利用FAST的高灵敏度射电观测能力,首次探测到恒星黑子上方局地磁场结构发出的毫秒级射电信号。这些信号如同“磁场指纹”,能够精确约束黑子的物理尺度,并揭示其上方星冕磁场的强度与拓扑结构。这一突破为恒星磁活动研究开辟了与光学手段互补的新路径,使科学家得以从微观层面理解恒星磁场的生成与演化机制。
目前,该团队正依托FAST开展更广泛的探索,包括年轻类日恒星、褐矮星以及恒星-行星相互作用过程。这些研究将深化人类对恒星磁活动驱动的系外空间天气现象的认知,例如恒星风如何塑造行星大气层、高能事件如何影响生命存活条件等。例如,M型恒星虽因寿命长被视为寻找系外宜居行星的热门目标,但其频繁的磁暴可能剥离行星大气,这一矛盾现象亟待通过磁场研究加以解析。
FAST作为全球最大单口径射电望远镜,其超高的灵敏度和频率覆盖范围,使其成为探测恒星微弱射电信号的理想工具。此次成果不仅验证了FAST在恒星物理领域的潜力,也为未来系外行星宜居性评估提供了关键技术支撑。随着观测数据的积累,科学家有望构建更完整的恒星磁场模型,为人类探索宇宙中的生命迹象提供理论依据。