尋找太陽系外適宜生命存在的行星始終是人類探索宇宙的重要目標，而恒星磁活動對行星宜居性的影響不容忽視。近日，北京大學地球與空間科學學院田暉教授團隊與博士生張佳樂合作，借助“中國天眼”FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）的超高靈敏度，首次捕獲到來自恒星黑子區域的毫秒級射電暴信號。這一發現為直接探測恒星表面小尺度磁場結構提供了全新手段，相關研究成果已發表于國際學術期刊《科學進展》。

圖為FAST觀測到的射電頻譜示意圖（研究團隊供圖）

太陽黑子是太陽表面磁場高度集中的區域，其爆發會干擾地球空間環境，影響衛星運行、通信導航及電力系統。類似黑子結構也存在于其他恒星，尤其是磁活動頻繁的活躍紅矮星。然而，直接測量恒星黑子區域的磁場強度與分布一直是科學界的難題。傳統光學觀測雖能定位黑子位置，卻無法獲取局部磁場數據；現有磁場測量方法多針對恒星整體大尺度磁場，難以分辨黑子等小尺度結構。

此次研究中，團隊將FAST對準一顆名為AD Leo的活躍紅矮星，首次探測到一種信號頻率每秒變化約8GHz的特殊射電暴。這種極高的頻率漂移速率遠超此前同類觀測記錄。研究團隊通過分析認為，只有磁場強度極高且靠近恒星表面的區域才能產生此類信號。結合恒星磁場模型，他們排除了大尺度磁場的可能性，確認信號源于黑子上方的小尺度磁場結構。

該發現表明，恒星黑子區域的磁活動可將電子加速至極高能量，這些電子在磁場中做回旋運動時產生獨特射電輻射。通過捕捉此類信號，科學家可直接分析恒星表面小尺度磁場結構。這一突破為理解恒星磁活動起源及復雜磁場結構提供了全新視角。

田暉教授指出，FAST的高靈敏度和“亞毫秒”級時間分辨率是研究成功的關鍵。傳統射電觀測的時間分辨率多為小時或分鐘級，而FAST將這一指標提升至毫秒以下，能夠捕捉恒星射電輻射的瞬時變化。目前全球范圍內，僅有FAST具備此類能力。依托這一優勢，團隊開辟了利用FAST研究晚型恒星磁活動的新方向，并同步探索年輕類日恒星、褐矮星及恒星與行星間的磁相互作用現象。

張佳樂表示，這些研究有助于深入理解恒星磁活動對周圍空間環境的影響，為尋找太陽系外宜居行星提供關鍵線索。恒星磁場產生的輻射和高能粒子可能改變行星大氣成分，甚至剝離行星大氣層，直接影響行星的宜居性。通過解析恒星磁場活動規律，科學家可更精準評估系外行星的環境條件。