北京大學地球與空間科學學院的研究團隊近日取得一項重要突破,他們借助“中國天眼”(500米口徑球面射電望遠鏡FAST),成功捕捉到一種源自恒星黑子區域磁場的毫秒級射電暴。這一發現不僅填補了人類對太陽系外恒星小尺度磁場認知的空白,更為研究系外空間天氣提供了全新視角,相關成果已發表于國際權威學術期刊《科學進展》。
恒星磁場是驅動太陽及類太陽恒星活動的核心力量,其劇烈變化往往源于黑子等強磁場區域。例如,太陽黑子引發的耀斑和日冕物質拋射,會直接干擾地球空間環境。而在其他恒星系統中,尤其是活躍的M型恒星,磁活動強度遠超太陽,其釋放的高能輻射和粒子流可能對鄰近行星的宜居性構成嚴重威脅。然而,傳統恒星磁場測量技術(如塞曼多普勒成像)受限于分辨率,僅能捕捉恒星全球性的大尺度磁場特征,難以解析黑子區域的小尺度結構。
研究團隊創新性地利用FAST的高靈敏度射電觀測能力,首次探測到恒星黑子上方局地磁場結構發出的毫秒級射電信號。這些信號如同“磁場指紋”,能夠精確約束黑子的物理尺度,并揭示其上方星冕磁場的強度與拓撲結構。這一突破為恒星磁活動研究開辟了與光學手段互補的新路徑,使科學家得以從微觀層面理解恒星磁場的生成與演化機制。
目前,該團隊正依托FAST開展更廣泛的探索,包括年輕類日恒星、褐矮星以及恒星-行星相互作用過程。這些研究將深化人類對恒星磁活動驅動的系外空間天氣現象的認知,例如恒星風如何塑造行星大氣層、高能事件如何影響生命存活條件等。例如,M型恒星雖因壽命長被視為尋找系外宜居行星的熱門目標,但其頻繁的磁暴可能剝離行星大氣,這一矛盾現象亟待通過磁場研究加以解析。
FAST作為全球最大單口徑射電望遠鏡,其超高的靈敏度和頻率覆蓋范圍,使其成為探測恒星微弱射電信號的理想工具。此次成果不僅驗證了FAST在恒星物理領域的潛力,也為未來系外行星宜居性評估提供了關鍵技術支撐。隨著觀測數據的積累,科學家有望構建更完整的恒星磁場模型,為人類探索宇宙中的生命跡象提供理論依據。











