中国天眼突破:首次捕捉恒星黑子射电暴

B站影视 港台电影 2025-10-28 06:06 1

摘要:“中国天眼”FAST以其惊人的灵敏度,首次捕获到来自恒星黑子区域的毫秒级射电暴信号,开启了系外恒星磁场研究的新窗口。

“中国天眼”FAST以其惊人的灵敏度,首次捕获到来自恒星黑子区域的毫秒级射电暴信号,开启了系外恒星磁场研究的新窗口。

近日,以北京大学地球与空间科学学院田晖教授和博士生张佳乐为主的研究团队利用“中国天眼”FAST,首次探测到来自恒星黑子区域的毫秒级射电暴信号。

这一发现填补了太阳系外恒星小尺度磁场研究的空白,对于推动系外空间天气研究具有重要意义。相关论文已于10月18日发表于国际学术期刊《科学进展》。

01 突破性发现:捕捉恒星黑子的“脉搏”

在浩瀚的宇宙中,一颗名为AD Leo的活跃红矮星成为了科学家的焦点。FAST望远镜在这颗恒星上探测到一种极为特殊的射电暴,其信号频率变化速度高达每秒约8GHz,远超以往在类似恒星上观测到的任何射电暴频率漂移速率。

研究团队指出,要产生如此快速的频率漂移,辐射源必须来自一个磁场强度高且非常接近恒星表面的区域。

结合对恒星磁场模型的分析,他们确定信号源自黑子上方的小尺度磁场结构,而非大尺度磁场。

恒星黑子是恒星表面局地的强磁场区域,类似于太阳黑子。一些活跃红矮星上的磁活动比太阳更加频繁剧烈,对周围行星的宜居性产生显著影响。

02 技术跨越:FAST的亚毫秒级精度

这一突破性发现的核心驱动力是FAST望远镜无与伦比的观测能力。

田晖教授表示,该研究取得成功的关键在于FAST的高灵敏度和高分辨率。过去,恒星射电观测的时间分辨率大多只有小时或分钟量级,而FAST把观测时间分辨率提升到了“亚毫秒”级。

FAST的高精度观测能力,使得它能捕捉恒星射电辐射的细微瞬变,目前世界上几乎没有其他设备能与之媲美。

这种观测能力的跃迁,相当于从老式胶片相机升级为高速摄像机,能够记录下瞬间发生的宇宙现象。

03 科学创新:破解恒星磁场测量难题

长期以来,直接测量恒星黑子区磁场一直是困扰学术界的难题。主流恒星磁场测量方法如塞曼多普勒成像,只能获取恒星整体的大尺度磁场信息,难以分辨局部的小尺度结构。

传统的光学观测虽然能够揭示黑子的存在及其基本性质,但无法直接获得黑子区局部磁场强度与分布数据。

此次发现说明恒星黑子区域的磁活动能将电子加速到极高能量,这些电子在磁场中做回旋运动,产生独特的射电辐射。捕捉这些射电信号,就可以直接分析恒星表面小尺度的磁场结构。

这种方法为研究恒星磁活动的起源、理解恒星复杂的磁场结构提供了全新的研究途径。

04 多领域影响:从基础科学到系外行星探索

FAST的这一发现不仅对恒星物理学具有重要意义,更在多个领域产生深远影响。

在基础研究层面,它为我们理解恒星磁活动提供了全新视角。田晖教授指出,他们正在探索年轻类日恒星、褐矮星以及恒星与行星之间的磁相互作用现象。

在应用科学领域,这些研究可以帮助我们更深入地理解恒星磁活动对周围空间环境的影响。

张佳乐表示,这些研究为人类寻找宜居系外行星提供更多线索。如果宿主恒星动不动来个超强耀斑,行星就算在宜居带里,也可能被轰成焦土。

05 未来展望:开启恒星物理研究新纪元

凭借这一突破,研究团队已经开辟了用FAST研究晚型恒星磁活动的新方向。FAST正在从“数量优势”转向“科学引领”。

我们不再只是追赶他人的研究脚步,而是开始定义新的观测范式,开辟别人没走过的路。

未来,团队计划系统性地建立一套基于射电瞬变信号的恒星磁场测绘方法。如果能成功,FAST将不再是偶尔产出成果,而是持续输出底层数据的“空间天气基础设施”。

这一技术的发展,也将推动射电探测关键技术、重大装备研制与科学研究深度融合,促进学科交叉创新。

随着FAST持续释放其科学潜力,中国射电天文已从技术跟随迈向创新引领。

未来,当科学家们系统绘制出恒星表面的磁场图谱,人类寻找系外宜居行星的梦想将照进现实。

每一次射电暴的捕捉,不仅记录着遥远恒星的磁活动,更标志着人类在理解宇宙奥秘的道路上迈出的坚实步伐。

来源:金脉洞见

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