天文学家在太阳黑子上方发现极光般的无线电辐射

科学家在太阳黑子上方发现了长时间的射电辐射，类似于以前在行星和某些恒星极区看到的辐射，这可能会重塑我们对强烈恒星射电暴的理解。资料来源：余思杰

研究人员说，这种新型无线电辐射与地球、木星和土星等行星磁层以及某些低质量恒星中常见的极光无线电辐射具有相同的特征。

该研究的第一作者、南京理工大学CSTR的科学家余思杰（Sijie Yu）说，这一发现为了解这种强烈太阳射电暴的起源提供了新的视角，并有可能为了解具有大型星斑的遥远恒星中的类似现象开辟新的途径。

余思杰说："我们探测到了一种从太阳黑子发出的奇特的持久偏振射电暴，持续时间超过一周。这与通常持续数分钟或数小时的典型瞬态太阳射电暴完全不同。这是一个令人兴奋的发现，它有可能改变我们对恒星磁场过程的理解。"

与地球极光的比较

在地球两极地区的天空中可以看到著名的极光，如北极光或南极光，这是因为太阳活动干扰了地球的磁层，促使带电粒子沉降到磁场汇聚的地球两极地区，并与高层大气中的氧原子和氮原子发生相互作用。这些电子加速冲向南北两极，会产生频率约为几百千赫兹的强烈无线电辐射。

研究小组说，新观测到的太阳射电辐射是在太阳表面磁场特别强的地方暂时形成的一个巨大的太阳黑子区域探测到的，与以前已知的太阳射电噪声风暴在光谱和时间上都有所不同。

余解释说："我们的空间、时间和空间分辨分析表明，它们是由电子-回旋 maser（ECM）发射引起的，涉及被困在会聚磁场几何形状中的高能电子。太阳黑子较冷且磁性较强的区域为ECM发射的发生提供了有利的环境，这与行星和其他恒星的磁极盖相似，有可能为研究这些现象提供一个本地太阳类似物。然而，与地球极光不同的是，这些太阳黑子极光发射的频率从数十万千赫到大约一百万千赫不等--这是太阳黑子磁场比地球磁场强数千倍的直接结果。"

瑞士西北应用科学大学（FHNW）的科学家、该研究的合著者罗希特-夏尔马（Rohit Sharma）补充说："我们的观测结果表明，这些射电暴也不一定与太阳耀斑的时间有关。相反，附近活跃区域的零星耀斑活动似乎将高能电子泵入锚定在太阳黑子上的大尺度磁场环中，然后为该区域上方的ECM射电发射提供动力"。

"太阳黑子射电极光"被认为与太阳自转同步呈现出自转调制，产生了 Yu 所描述的"宇宙灯塔效应"。

余指出："当太阳黑子穿过太阳圆盘时，它产生了一束旋转的射电光束，类似于我们从旋转恒星上观测到的调制射电极光。由于这是首次探测到太阳黑子射电极光，我们下一步将进行回顾性分析。目标是确定以前记录的一些太阳爆发是否可能是这种新发现的发射的实例。"

对天体物理模型的潜在影响

太阳射电辐射虽然较弱，但类似于过去观测到的恒星极光辐射，这可能表明，较冷恒星上的星斑，就像太阳黑子一样，可能是在各种恒星环境中观测到的某些射电暴的来源。

"这次观测是我们看到的来自太阳的射电 ECM 发射的最清晰证据之一。其特征类似于在我们的行星和其他遥远恒星上观测到的一些特征，这让我们考虑到这一模型可能潜在地适用于其他有星点的恒星。"研究小组说，最新的洞察力把太阳的行为和其他恒星的磁活动联系起来，可能会对天体物理学家重新思考他们目前的恒星磁活动模型产生影响。

新泽西理工学院太阳系研究员苏拉吉特-蒙达尔（Surajit Mondal）说："我们开始拼凑出高能粒子和磁场如何在一个存在长效星斑的系统中相互作用的谜团，不仅在我们自己的太阳上，而且在远远超出太阳系的恒星上。"

新泽西理工学院-CSTR 物理学杰出教授戴尔-加里（Dale Gary）补充说："通过了解来自我们太阳的这些信号，我们可以更好地解释来自宇宙中最常见恒星类型--M-矮星的强大辐射，这可能揭示天体物理现象中的根本联系。"