在探索宇宙奧秘的征程中,中國科研團隊再次取得重大突破。北京大學地球與空間科學學院田暉教授領銜的研究團隊,借助“中國天眼”FAST的強大觀測能力,首次捕捉到來自恒星黑子區域的毫秒級射電暴信號。這一發現不僅為直接探測恒星小尺度磁場提供了全新手段,更為理解恒星磁活動起源開辟了新路徑。相關研究成果已于國際學術期刊《科學進展》發表。
恒星黑子作為太陽及其他恒星表面的強磁場區域,其磁場結構的劇烈變化會對周圍空間環境產生顯著影響。太陽黑子的爆發可能干擾地球衛星運行、通信和導航系統,而其他恒星上的類似現象可能更為劇烈,尤其是活躍紅矮星。長期以來,直接測量恒星黑子區域的磁場結構一直是科學界的難題。傳統方法往往只能獲取恒星整體的大尺度磁場信息,難以解析局地的小尺度結構。
此次研究中,團隊將目光投向了一顆名為AD Leo的活躍紅矮星。利用FAST的高靈敏度和高分辨率,他們探測到一種頻率變化速度極快的射電暴信號,其頻率漂移速率高達每秒約8GHz,遠超以往觀測記錄。研究團隊分析認為,這種快速頻率變化表明輻射源位于磁場強度極高且靠近恒星表面的區域。通過結合恒星磁場模型,他們排除了大尺度磁場的可能性,確認信號源自黑子上方的小尺度磁場結構。
這一發現揭示了恒星黑子區域磁活動的獨特機制:強磁場能夠將電子加速到極高能量,這些電子在磁場中做回旋運動時會產生特殊的射電輻射。通過捕捉這些射電信號,科學家可以直接分析恒星表面小尺度的磁場結構,為研究恒星磁活動的起源提供了全新視角。
田暉教授指出,FAST的“亞毫秒”級時間分辨率是此次研究成功的關鍵。傳統恒星射電觀測的時間分辨率通常為小時或分鐘量級,而FAST將這一指標提升了數個數量級,能夠捕捉恒星射電輻射的瞬時變化。目前,全球范圍內幾乎沒有其他設備具備如此高的時間分辨率。依托這一優勢,研究團隊開辟了利用FAST研究晚型恒星磁活動的新方向。
團隊成員張佳樂表示,他們還在探索年輕類日恒星、褐矮星以及恒星與行星之間的磁相互作用現象。這些研究有助于更深入地理解恒星磁活動對周圍空間環境的影響,為尋找宜居系外行星提供重要線索。











