寻找太阳系外适宜生命存在的行星始终是人类探索宇宙的重要目标，而恒星磁活动对行星宜居性的影响不容忽视。近日，北京大学地球与空间科学学院田晖教授团队与博士生张佳乐合作，借助“中国天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜）的超高灵敏度，首次捕获到来自恒星黑子区域的毫秒级射电暴信号。这一发现为直接探测恒星表面小尺度磁场结构提供了全新手段，相关研究成果已发表于国际学术期刊《科学进展》。
图为FAST观测到的射电频谱示意图（研究团队供图）
太阳黑子是太阳表面磁场高度集中的区域，其爆发会干扰地球空间环境，影响卫星运行、通信导航及电力系统。类似黑子结构也存在于其他恒星，尤其是磁活动频繁的活跃红矮星。然而，直接测量恒星黑子区域的磁场强度与分布一直是科学界的难题。传统光学观测虽能定位黑子位置，却无法获取局部磁场数据；现有磁场测量方法多针对恒星整体大尺度磁场，难以分辨黑子等小尺度结构。
此次研究中，团队将FAST对准一颗名为AD Leo的活跃红矮星，首次探测到一种信号频率每秒变化约8GHz的特殊射电暴。这种极高的频率漂移速率远超此前同类观测记录。研究团队通过分析认为，只有磁场强度极高且靠近恒星表面的区域才能产生此类信号。结合恒星磁场模型，他们排除了大尺度磁场的可能性，确认信号源于黑子上方的小尺度磁场结构。
该发现表明，恒星黑子区域的磁活动可将电子加速至极高能量，这些电子在磁场中做回旋运动时产生独特射电辐射。通过捕捉此类信号，科学家可直接分析恒星表面小尺度磁场结构。这一突破为理解恒星磁活动起源及复杂磁场结构提供了全新视角。
田晖教授指出，FAST的高灵敏度和“亚毫秒”级时间分辨率是研究成功的关键。传统射电观测的时间分辨率多为小时或分钟级，而FAST将这一指标提升至毫秒以下，能够捕捉恒星射电辐射的瞬时变化。目前全球范围内，仅有FAST具备此类能力。依托这一优势，团队开辟了利用FAST研究晚型恒星磁活动的新方向，并同步探索年轻类日恒星、褐矮星及恒星与行星间的磁相互作用现象。
张佳乐表示，这些研究有助于深入理解恒星磁活动对周围空间环境的影响，为寻找太阳系外宜居行星提供关键线索。恒星磁场产生的辐射和高能粒子可能改变行星大气成分，甚至剥离行星大气层，直接影响行星的宜居性。通过解析恒星磁场活动规律，科学家可更精准评估系外行星的环境条件。
