比鄰星驚現劇烈閃焰活動，ALMA新觀測揭露驚人發現

比鄰星的閃焰活動早已為天文學家所知，但透過阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波陣列（ALMA）的最新觀測，我們得以一窺這顆恆星在無線電波和毫米波波段的極端活動。

比鄰星是一顆紅矮星，位於半人馬座，距離地球約4.24光年。這顆恆星由蘇格蘭天文學家羅伯特·因尼斯於1915年發現，但肉眼無法直接觀測。它的平均亮度極低，質量僅為太陽的八分之一，體型相對其他恆星顯得十分渺小。

比鄰星也被稱為半人馬座αC，因為它實際上是一個三合星系統的一部分。它與其較大的伴星——半人馬座αA和αB之間的距離約為0.2光年，相當於海王星軌道半徑的400倍。比鄰星的適居帶內還擁有一顆類地系外行星——比鄰星b，距離恆星僅0.0485天文單位。

由於比鄰星被證實為一顆高度活躍的恆星，它成為研究恆星活動對紅矮星周圍行星適居性影響的理想目標。在一項新研究中，科羅拉多大學天文學家Kiana Burton、約翰霍普金斯大學天文學家Meredith MacGregor及其團隊利用ALMA的觀測資料，深入分析了比鄰星的毫米波閃焰活動。

比鄰星的小體積和強磁場表明，其內部結構完全處於對流狀態（與太陽不同，太陽同時具有對流和非對流層），這使得它的活動更加劇烈。其磁場會扭曲、產生張力，最終斷裂，釋放出能量和粒子流，形成我們觀測到的閃焰。

MacGregor博士解釋道：「太陽的活動不會剝離地球的大氣層，反而會產生美麗的極光，因為我們擁有厚厚的大氣層和強大的磁場來保護地球。但比鄰星的閃焰威力更強，而且我們知道它的適居帶記憶體在岩石行星。這些閃焰對它們的大氣層會產生什麼影響？是否會有大量的輻射和粒子流導致大氣層發生化學變化，甚至完全被侵蝕？」

這項研究首次利用毫米波觀測進行多波段分析，揭示了閃焰物理學的新視角。研究團隊結合ALMA的50小時觀測資料，使用12米陣列和7米阿塔卡馬緊湊陣列（ACA），共記錄了463次閃焰事件，能量範圍從10²⁴到10²⁷爾格，持續時間僅為3到16秒。

MacGregor博士進一步指出：「透過ALMA觀測閃焰，我們能看到電磁輻射——不同波長的光。但更深入來看，這些無線電波波長的閃焰也為我們提供了一種追蹤粒子特性的方法，幫助我們瞭解恆星釋放的物質。」

為了量化這些閃焰，天文學家繪製了比鄰星的閃焰頻率分佈圖，將閃焰數量與其能量關聯起來。通常，這種分佈的斜率遵循冪律函式：較小（能量較低）的閃焰發生頻率更高，而較大、能量較高的閃焰則較為罕見。比鄰星的閃焰活動如此頻繁，以至於研究人員在每個能量範圍內都檢測到了大量閃焰。

此外，他們還量化了比鄰星最高能量閃焰的不對稱性，發現閃焰的衰減階段比初始爆發階段持續時間更長。無線電波和毫米波觀測有助於約束這些閃焰及其相關粒子的能量。

MacGregor博士總結道：「毫米波閃焰似乎更加頻繁，其冪律分佈與光學波段的觀測結果不同。如果我們只關注光學波段，就會錯過關鍵資訊。ALMA是目前唯一具備足夠靈敏度的毫米波干涉儀，能夠進行這些測量。」

這項研究的成果已發表於《天體物理學期刊》，為比鄰星的閃焰活動提供了全新的理解。

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Kiana Burton et al. 2025. The Proxima Centauri Campaign – First Constraints on Millimeter Flare Rates from ALMA. ApJ 982, 43; doi: 10.3847/1538-4357/ada5f2