太陽作為距離地球最近的恒星，時常上演劇烈的能量釋放活動，像太陽耀斑、太陽暗條爆發(fā)以及日冕物質(zhì)拋射等。這些現(xiàn)象不僅在太陽系內(nèi)備受關(guān)注，在太陽系外的恒星—行星系統(tǒng)中，類似的恒星大氣爆發(fā)活動也普遍存在。然而，由于此前缺乏對單顆恒星長時間的連續(xù)監(jiān)測，以及具備空間分辨率的磁場和多波段觀測手段，人類對于這類活動的起源和發(fā)展了解甚少。

近日，由中國科學(xué)院國家天文臺、紫金山天文臺和南京大學(xué)組成的研究團隊，借助“羲和”號衛(wèi)星開展的研究取得了重要進展，為揭開恒星大氣爆發(fā)活動源區(qū)的神秘面紗提供了契機。“羲和”號的全日面Hα光譜觀測，為開展太陽與恒星比較研究創(chuàng)造了有利條件。Hα光譜是氫原子電子躍遷時產(chǎn)生的紅色發(fā)射譜線，通過對恒星整體Hα光譜數(shù)據(jù)的分析，有望深入了解恒星大氣活動爆發(fā)源區(qū)的相關(guān)物理過程。

該研究團隊對“羲和”號在2024年觀測到的5個不同類型太陽爆發(fā)事件展開了深入分析。與以往研究不同的是，此次研究基于“羲和”號的Hα成像觀測和光譜反演速度場結(jié)果，對太陽爆發(fā)源區(qū)進行了分區(qū)域積分光譜分析，成功解析出太陽爆發(fā)不同物理過程對應(yīng)的時序光譜特征。

論文第一作者、中國科學(xué)院紫金山天文臺和國家天文臺聯(lián)合培養(yǎng)博士生劉驍鋒介紹，在耀斑帶區(qū)域，空間積分Hα光譜呈現(xiàn)出持續(xù)的線心輻射增強、譜線增寬以及紅翼不對稱特征，這些特征對應(yīng)著色球壓縮過程。而在太陽暗條不同演化階段所處的區(qū)域，空間積分Hα光譜有著獨特的變化特征，從加速藍移吸收到減速藍移吸收，再到紅移吸收，這一系列變化完整記錄了暗條冷等離子體的加速抬升、減速和回落過程。

論文作者、南京大學(xué)教授李川表示，“羲和”號為研究提供了太陽爆發(fā)源區(qū)低層大氣等離子體動力學(xué)過程的豐富信息，此次研究充分挖掘了“羲和”號在太陽與恒星比較研究領(lǐng)域的科學(xué)價值。相關(guān)成果已發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《天體物理學(xué)報》，為從恒星整體Hα光譜數(shù)據(jù)中解析出恒星大氣活動爆發(fā)源區(qū)的相關(guān)物理過程提供了關(guān)鍵線索。