北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院田暉教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合博士生張佳樂等人，借助"中國天眼"FAST射電望遠(yuǎn)鏡，在恒星磁場(chǎng)研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)首次捕捉到來自恒星黑子區(qū)域的毫秒級(jí)射電暴信號(hào)，為解析恒星表面小尺度磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)開辟了全新觀測(cè)路徑。相關(guān)研究成果已于近日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表。

研究聚焦于太陽系外一顆編號(hào)為AD Leo的活躍紅矮星。科研人員通過FAST觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，該恒星表面黑子區(qū)域產(chǎn)生的射電暴信號(hào)具有極端特性：其頻率變化速率高達(dá)每秒8GHz，遠(yuǎn)超以往在同類恒星上記錄的觀測(cè)數(shù)據(jù)。這種超高速頻率漂移現(xiàn)象，迫使研究團(tuán)隊(duì)重新審視恒星磁場(chǎng)的空間分布特征。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，恒星表面磁場(chǎng)以大尺度結(jié)構(gòu)為主。但本次觀測(cè)到的射電暴特征顯示，輻射源必須位于磁場(chǎng)強(qiáng)度極高且緊貼恒星表面的區(qū)域。通過構(gòu)建三維磁場(chǎng)模型進(jìn)行反向推演，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)信號(hào)源自黑子上方的小尺度磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電子回旋輻射，能夠解釋觀測(cè)到的射電暴特征。

恒星黑子作為強(qiáng)磁場(chǎng)集中區(qū)，其活動(dòng)對(duì)行星際空間環(huán)境具有顯著影響。以太陽黑子為例，其爆發(fā)產(chǎn)生的磁暴會(huì)干擾衛(wèi)星運(yùn)行，影響通信導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作。而紅矮星等低質(zhì)量恒星由于自轉(zhuǎn)更快、對(duì)流更強(qiáng)，其黑子區(qū)域的磁活動(dòng)往往更為劇烈。此次發(fā)現(xiàn)的毫秒級(jí)射電暴，為直接測(cè)量這類恒星的磁場(chǎng)強(qiáng)度提供了關(guān)鍵證據(jù)。

FAST望遠(yuǎn)鏡的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在本次研究中發(fā)揮決定性作用。其500米口徑帶來的高靈敏度，配合創(chuàng)新的觀測(cè)模式，將時(shí)間分辨率提升至亞毫秒級(jí)。這種精度使科研人員能夠捕捉到恒星射電輻射的瞬時(shí)變化，而傳統(tǒng)設(shè)備的時(shí)間分辨率通常僅能達(dá)到小時(shí)或分鐘量級(jí)。目前全球范圍內(nèi)，尚無其他射電望遠(yuǎn)鏡具備同等觀測(cè)能力。

該發(fā)現(xiàn)不僅刷新了人類對(duì)恒星磁活動(dòng)的認(rèn)知，更為研究恒星磁場(chǎng)演化提供了新方法。通過分析射電暴的頻譜特征，科學(xué)家可以反推磁場(chǎng)強(qiáng)度與方向的空間分布，這種技術(shù)路徑有望應(yīng)用于更多恒星系統(tǒng)的磁場(chǎng)測(cè)繪。研究團(tuán)隊(duì)表示，后續(xù)將擴(kuò)大觀測(cè)樣本，探索不同類型恒星的磁場(chǎng)特性差異。