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近日，由廣州大學(xué)陳曦教授所領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊(duì)利用上海天馬65米射電望遠(yuǎn)鏡在大質(zhì)量原恒星時(shí)域研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)磁重聯(lián)現(xiàn)象與大質(zhì)量原恒星光度爆發(fā)活動(dòng)之間的顯著關(guān)聯(lián)。這一成果發(fā)表于國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nature旗下《Communications Physics》，為理解恒星形成過程中大質(zhì)量原恒星的光度爆發(fā)及吸積機(jī)制提供了新的觀測與理論依據(jù)。

大質(zhì)量恒星是恒星家族中的“巨無霸”，其形成過程中常伴隨劇烈的間歇性光度爆發(fā)。這些爆發(fā)對(duì)恒星自身及周圍環(huán)境的演化具有深遠(yuǎn)影響。長期以來，科學(xué)家們猜測磁重聯(lián)（磁場線斷裂后重新連接并釋放能量的過程）可能是驅(qū)動(dòng)這些爆發(fā)的關(guān)鍵，但一直缺乏直接觀測證據(jù)。

上海天馬65米射電望遠(yuǎn)鏡在這項(xiàng)研究中發(fā)揮了核心作用。研究團(tuán)隊(duì)利用其高靈敏度的優(yōu)勢，對(duì)目標(biāo)恒星G36.11+0.55中的6.668 GHz甲醇脈澤（CH?OH）和6.035 GHz激發(fā)態(tài)羥基脈澤（ex-OH）進(jìn)行了長期監(jiān)測。通過詳細(xì)分析甲醇脈澤輻射強(qiáng)度和基于羥基脈澤塞曼效應(yīng)測得的磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系，研究團(tuán)隊(duì)揭示了甲醇脈澤的強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度平方（B2）之間存在顯著的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的相關(guān)性（如圖1所示）。這種關(guān)聯(lián)性與小質(zhì)量原恒星的吸積驅(qū)動(dòng)磁重聯(lián)引起的耀斑理論模型高度吻合。同時(shí)結(jié)合甚大天線陣（VLA）和阿塔卡馬毫米/亞毫米陣列（ALMA）等先進(jìn)觀測設(shè)備的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)甲醇脈澤的耀斑區(qū)域與恒星噴流的方向高度一致（如圖2所示），這為磁重聯(lián)驅(qū)動(dòng)磁通量噴射模型提供了有力支持。

通過理論分析，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了吸積驅(qū)動(dòng)的磁通量積累與噴射模型，即：在吸積過程中，原恒星從吸積盤中獲取大尺度磁場，使得磁能量逐漸積累，而當(dāng)部分大尺度磁場因磁重聯(lián)從原恒星上被移除時(shí)，原恒星光度爆發(fā)便由此誕生。

圖?1：6.7 GHz甲醇脈澤流量與6.035 GHz激發(fā)態(tài)OH脈澤塞曼效應(yīng)測得的磁場強(qiáng)度時(shí)域變化相關(guān)圖。

圖 2：6.7 GHz脈澤與6.035 GHz激發(fā)態(tài)OH脈澤空間分布圖。其中光變明顯的甲醇脈澤所在區(qū)域與ALMA 連續(xù)譜成分MM1驅(qū)動(dòng)的噴流方向一致。

在該工作中，天馬65米射電望遠(yuǎn)鏡在6.7 GHz甲醇脈澤與6.035 GHz激發(fā)態(tài)OH脈澤監(jiān)測方面發(fā)揮了主導(dǎo)作用。目前，團(tuán)隊(duì)正利用天馬望遠(yuǎn)鏡持續(xù)監(jiān)測200余顆大質(zhì)量原恒星的6.7 GHz脈澤，未來有望揭示更多恒星誕生的奧秘。

此項(xiàng)研究工作由廣州大學(xué)、中國科學(xué)院上海天文臺(tái)、中國科學(xué)院新疆天文臺(tái)、中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)，以及來自意大利、俄羅斯、中國臺(tái)灣等國家和地區(qū)的多家研究機(jī)構(gòu)的國際研究團(tuán)隊(duì)合作完成。本研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等的大力資助和支持。

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s42005-025-02140-y

聯(lián)系人：劉鐵 liutie@shao.ac.cn

????????陳曦 chenxi@gzhu.edu.cn