中国天眼FAST新突破：首次捕获恒星黑子区毫秒射电暴信号
探寻太阳系外宜居行星始终是人类探索宇宙的核心目标之一，恒星的磁活动对行星宜居性的影响尤为关键。近期，北京大学地球与空间科学学院田晖教授团队与博士研究生张佳乐合作，借助“中国天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜）卓越的探测灵敏度，首次成功捕获来自恒星黑子区域的毫秒级射电爆发信号。这一突破性发现为直接探测恒星表面小尺度磁场结构提供了创新方法，相关研究成果已发表于国际权威期刊《科学进展》。
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图为FAST观测到的射电频谱示意图（研究团队供图）
太阳黑子是太阳表面磁场高度集中的区域，其爆发会干扰地球空间环境，影响卫星运行、通信导航及电力系统。类似的黑子结构也存在于其他恒星，尤其常见于磁活动频繁的活跃红矮星。然而，直接测量恒星黑子区域的磁场强度与分布一直是科学界的难题。传统光学观测虽能定位黑子位置，却无法获取局部磁场数据；现有磁场测量方法多针对恒星整体大尺度磁场，难以分辨黑子等小尺度结构的磁场特征。
在此项研究中，团队将FAST对准一颗名为AD Leo的活跃红矮星，首次探测到一种信号频率每秒变化约8GHz的特殊射电暴。这种极高的频率漂移速率远超以往同类观测记录。研究团队通过理论分析指出，只有磁场强度极高且靠近恒星表面的区域才能产生此类信号。结合恒星磁场模型，他们排除了大尺度磁场的可能性，确认信号源于黑子上方的小尺度磁场结构。
该发现表明，恒星黑子区域的磁活动可将电子加速至极高能量，这些电子在磁场中做回旋运动时产生独特的射电辐射。通过捕捉此类信号，科学家可直接解析恒星表面小尺度磁场结构。这一重要突破为理解恒星磁活动起源及复杂磁场构造开辟了全新视角。
田晖教授指出，FAST的高灵敏度和“亚毫秒”级时间分辨率是研究成功的关键。传统射电观测的时间分辨率多为小时或分钟级，而FAST将这一指标提升至毫秒以下，能够捕捉恒星射电辐射的瞬时变化。目前全球范围内，仅FAST具备此类探测能力。依托这一技术优势，团队开创了利用FAST研究晚型恒星磁活动的新方向，并同步探索年轻类日恒星、褐矮星及恒星与行星间磁相互作用现象。
张佳乐表示，这些研究有助于深入理解恒星磁活动对周边空间环境的影响，为寻找太阳系外宜居行星提供关键线索。恒星磁场产生的辐射和高能粒子可能改变行星大气成分，甚至剥离行星大气层，直接影响行星的宜居性。通过解析恒星磁场活动规律，科学家可更精准评估系外行星的环境条件。
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