在探索宇宙奧秘的征程中，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)再次取得重大突破。北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院田暉教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，借助“中國(guó)天眼”FAST的強(qiáng)大觀測(cè)能力，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)。這一發(fā)現(xiàn)不僅為直接探測(cè)恒星小尺度磁場(chǎng)提供了全新手段，更為理解恒星磁活動(dòng)起源開辟了新路徑。相關(guān)研究成果已于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表。

恒星黑子作為太陽及其他恒星表面的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的劇烈變化會(huì)對(duì)周圍空間環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。太陽黑子的爆發(fā)可能干擾地球衛(wèi)星運(yùn)行、通信和導(dǎo)航系統(tǒng)，而其他恒星上的類似現(xiàn)象可能更為劇烈，尤其是活躍紅矮星。長(zhǎng)期以來，直接測(cè)量恒星黑子區(qū)域的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)一直是科學(xué)界的難題。傳統(tǒng)方法往往只能獲取恒星整體的大尺度磁場(chǎng)信息，難以解析局地的小尺度結(jié)構(gòu)。

此次研究中，團(tuán)隊(duì)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(cè)到一種頻率變化速度極快的射電暴信號(hào)，其頻率漂移速率高達(dá)每秒約8GHz，遠(yuǎn)超以往觀測(cè)記錄。研究團(tuán)隊(duì)分析認(rèn)為，這種快速頻率變化表明輻射源位于磁場(chǎng)強(qiáng)度極高且靠近恒星表面的區(qū)域。通過結(jié)合恒星磁場(chǎng)模型，他們排除了大尺度磁場(chǎng)的可能性，確認(rèn)信號(hào)源自黑子上方的小尺度磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

這一發(fā)現(xiàn)揭示了恒星黑子區(qū)域磁活動(dòng)的獨(dú)特機(jī)制：強(qiáng)磁場(chǎng)能夠?qū)㈦娮蛹铀俚綐O高能量，這些電子在磁場(chǎng)中做回旋運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生特殊的射電輻射。通過捕捉這些射電信號(hào)，科學(xué)家可以直接分析恒星表面小尺度的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，為研究恒星磁活動(dòng)的起源提供了全新視角。

田暉教授指出，F(xiàn)AST的“亞毫秒”級(jí)時(shí)間分辨率是此次研究成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)恒星射電觀測(cè)的時(shí)間分辨率通常為小時(shí)或分鐘量級(jí)，而FAST將這一指標(biāo)提升了數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)，能夠捕捉恒星射電輻射的瞬時(shí)變化。目前，全球范圍內(nèi)幾乎沒有其他設(shè)備具備如此高的時(shí)間分辨率。依托這一優(yōu)勢(shì)，研究團(tuán)隊(duì)開辟了利用FAST研究晚型恒星磁活動(dòng)的新方向。

團(tuán)隊(duì)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(xiàn)象。這些研究有助于更深入地理解恒星磁活動(dòng)對(duì)周圍空間環(huán)境的影響，為尋找宜居系外行星提供重要線索。