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——他们利用“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜FAST),首次探测到源自恒星黑子区域磁场的毫秒级射电暴。这一发现填补了人类对太阳系外恒星小尺度磁场认知的空白,相关成果已发表于国际权威学术期刊《科学进展》。
恒星磁场是驱动各类磁活动的核心力量。以太阳为例,其表面黑子区域的强磁场是引发耀斑、日冕物质抛射等剧烈活动的主要源头。而在其他晚型恒星(如活跃的M型恒星)上,这类磁活动更为频繁且剧烈,甚至可能直接影响邻近行星的大气层稳定性与宜居性。然而,如何精准测量恒星黑子区域的小尺度磁场结构,一直是天文学界的难题。
传统测量方法(如塞曼多普勒成像技术)虽能获取恒星全球性的大尺度磁场信息,却难以分辨黑子区域内部复杂的小尺度磁场结构。这种局限性导致科学家对恒星磁活动起源及其空间天气效应的认知长期停留在理论推测阶段。
研究团队此次创新性地利用FAST的高灵敏度射电观测能力,首次捕捉到恒星黑子上方局地磁场结构发出的毫秒级射电信号。通过分析这些信号的频谱特征,科研人员成功约束了黑子的物理尺度,并精确刻画了其上方星冕磁场的强度与空间分布。这一突破为恒星磁活动研究提供了全新的技术路径,与传统的光学观测手段形成互补。
△图为科研团队模拟的恒星黑子区域磁场结构与射电信号关联示意图
目前,该团队正借助FAST开展更广泛的观测研究,包括年轻类日恒星、褐矮星以及恒星-行星相互作用过程中的磁活动现象。这些探索有望进一步揭示恒星磁活动驱动的系外空间天气机制,为寻找潜在宜居行星提供关键科学依据。