High Dispersion Spectroscopy of Solar-type Superflare Stars. II. Stellar Rotation, Starspots, and Chromospheric Activities
利用Subaru/HDS对50颗超耀斑星进行了高色散光谱观测。这50颗恒星是从我们从开普勒数据中发现的太阳型超级耀斑恒星中选出的。在这50颗目标超耀斑恒星中，超过一半（34颗恒星）没有显示出双星的证据，我们在之前的研究中估计了这34颗恒星的恒星参数（Notsu et al. 2015，以下称为论文I）。根据我们以前利用Kepler观测数据的研究，超耀斑星表现出准周期性的亮度变化，其幅度（0.1 ~ 10%）远大于太阳黑子在太阳表面旋转所引起的太阳亮度变化幅度（0.01- 0.1%）。在这项研究中，我们研究了这些准周期性的亮度变化的超级耀斑的恒星是否可以解释为一个相当大的星斑恒星的旋转，通过使用恒星参数导出的文件I。首先，我们确认了投影旋转速度$v \sin i$的值与根据亮度变化的周期估计的旋转速度一致。接下来，我们测量了Ca II红外三线和H $α$线的强度，这是恒星色球活动的良好指标，并将它们与其他恒星性质进行了比较。Ca II红外三重线的强度表明，目标超耀斑星的平均磁场强度（$\langle fB\rangle$）可能高于太阳。发现亮度变化幅度与Ca II三线强度之间存在相关性，所有因亮度变化幅度大而被认为具有大星斑的目标都显示出比太阳更高的色球活动。这些结果支持了超耀斑星的亮度变化是由于大星斑的旋转引起的。
2014-12-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modeling a Carrington-scale Stellar Superflare and Coronal Mass Ejection from $κ^{1}Cet$
开普勒任务的观测揭示了年轻和活跃的类太阳恒星上频繁的超级耀斑。超级耀斑是恒星磁场大规模重组的结果，与日冕物质喷发（日冕物质抛射，或CME）和能量释放有关，其数量级可能比最大的太阳耀斑中观察到的要大。这些灾难性事件如果频繁发生，可能会通过大气侵蚀或表面的强烈辐射暴露，严重影响类地系外行星的潜在可居住性。我们目前的结果，旨在了解如何从一个年轻的太阳型恒星，$κ^{1}Cet$爆发超级耀斑的数值模拟，可能会发生，并会影响其天体环境。我们的数据启发，三维磁流体动力学建模表明，全球规模的剪切集中在径向场极性反转线附近，可以为闭场恒星日冕提供足够的能量，为全球爆发的超级耀斑提供动力，释放出与1859年卡林顿事件相同的能量。我们研究了耀斑期间合成排放的代理措施，并估计了CME驱动冲击的观测特征，这两者都可能对任何类地系外行星的可居住性产生极端的空间天气影响。我们还推测，1986年观测到的来自$κ^{1}Cet$的罗宾逊-波普超级耀斑对该恒星的影响可能与卡林顿耀斑对太阳的影响一样极端。
2019-07-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Multi-wavelength quasi-periodic pulsations in a stellar superflare
我们提出了第一个多波长同时检测QPP在超级耀斑（比已知的太阳耀斑强一千倍以上）在一个凉爽的恒星，在软X射线（SXR，与XMM-牛顿）和白光（WL，与开普勒）。它允许有史以来第一次分析恒星耀斑中的振荡过程，同时在热和非热发射，传统上被认为分别来自恒星的日冕和色球层。所观察到的QPP具有周期$1.5 \pm 0.15$小时（SXR）和周期$3 \pm 0.6$小时（WL），并且彼此良好相关。在SXR和WL中观察到的QPP参数之间的独特关系使我们能够将它们与耀斑环中的电流振荡联系起来，这直接影响非热电子的动力学，并间接（通过欧姆加热）热等离子体。这些发现可以被认为有利于耀斑环的等效LCR轮廓模型，至少在恒星超级耀斑的极端条件下。
2021-12-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar flares, superflares and coronal mass ejections -- entering the Big data era
本文综述了大数据时代下恒星耀斑、超级耀斑及日冕物质抛射的最新观测结果，探讨了不同恒星性质与耀斑特征的关系，并聚焦于挑战基于太阳范式的“标准”耀斑模型的新发现。
2024-07-23 astro-ph.SR
Superflares on Solar Type Stars Observed with Kepler I. Statistical Properties of Superflares
通过扩展Maehara等人（2012）的研究，我们使用开普勒数据搜索G型矮星（太阳型恒星）上的超耀斑，时间（500天）比我们以前的研究（120天）更长。结果，我们在279颗G型矮星上发现了1547个超级耀斑，远远超过了之前在148颗恒星上发现的365个超级耀斑。利用这些新数据，我们研究了超耀斑发生频率的统计特性，基本上证实了以前的结果，即，超耀斑发生频率（dN/dE）与耀斑能量（E）呈幂律分布，dN/dE \propto E^{-α}，其中α~ 2.有趣的是，这种分布与太阳耀斑的分布大致在同一条线上。在类太阳恒星（表面温度5600- 6000 K，自转周期大于10天）中，能量为10^34 - 10^35尔格的超耀斑的发生频率为800-5000年一次。我们还研究了这些超耀斑星的长期（500天）恒星亮度变化，发现在一些G型矮星中，超耀斑的发生频率非常高，500天内发生了57次超耀斑（即，10天一次）。在类太阳恒星中，最活跃的恒星在100天内会出现一次超级耀斑（10^34尔格）。有证据表明，这些超级耀斑具有非常大的恒星黑子，其大小约为最大太阳黑子的10倍。我们认为，这些恒星中极高的超耀斑发生频率的物理起源可能归因于极大的恒星黑子的存在。
2013-08-08 astro-ph.SR
Superflares on the late-type giant KIC 2852961 -- Scaling effect behind flaring at different energy levels
最强大的超耀斑达到10 $^{39}$ erg的热能量来自巨星。耀斑背后的机制被认为是磁重联，它与包括恒星黑子在内的磁活动密切相关。然而，人们对潜在的磁发电机如何工作以及耀斑活动如何与最终控制发电机作用的恒星性质相关知之甚少。我们分析了晚型巨星KIC 2852961的耀斑活动，以了解耀斑统计与其他具有耀斑和超耀斑的恒星的统计之间的关系，以及所观察到的恒星性质在产生耀斑中的作用。我们搜索耀斑在完整的开普勒数据集的恒星的自动化技术与目视检查。在观测期间，我们确定了59个经过验证的耀斑的最终名单。我们计算样本的耀斑能量并进行统计分析。对KIC 2852961的恒星性质进行了修正，提出了一组更为一致的参数。累积的耀斑能量分布可以由破幂律来表征，即在双对数表示上，分布函数由具有不同斜率的两个线性函数拟合，这取决于拟合的能量范围。我们发现，总耀斑能量集成在几个旋转周期与旋转调制的平均幅度，由于星斑。耀斑和超耀斑似乎是同一物理机制在不同能量水平下的结果，这也意味着主序星中的晚型星和耀斑巨星具有相同的发射耀斑的潜在物理过程。在产生耀斑和超级耀斑的背后可能有一个比例效应，即磁活动越高，耀斑和/或超级耀斑释放的总磁能就越高。
2020-07-06 astro-ph.SR
Possible evidence of induced repetitive magnetic reconnection in a superflare from a young solar-type star
我们报告的多个准周期性脉动（QPP）的检测过程中观察到的耀斑活动的KIC 8414845，一个年轻的，活跃的太阳型恒星观测开普勒任务由美国宇航局发射。我们使用一种称为奇异谱分析（SSA）的数据驱动的非参数方法分析了QQP信号，该方法以前从未用于分析太阳或恒星QPP。因为它不是基于一个规定的基函数的选择，SSA是特别适合于分析非平稳，非线性信号，如在QPP观测到的主要耀斑。分析表明，该超耀斑中QPP的非谐形状是由周期为49 min和86 min的两个本征模叠加而成的，这两个本征模表现出准谐行为和不同的调制模式。这两个重建的信号是一致的慢模式横向和/或纵向磁流体动力学振荡在日冕循环中激发诱导周期性释放的耀斑能量在附近的循环通过重复重连的机制。特殊的振幅调制的两种模式所示的SSA有利于解释所观察到的QPP图案，由于在一个冠状环的第二谐波的一个常设慢模磁声振荡和全球扭结振荡周期性地触发附近的环路中的磁重联的激发。然而，根据现有数据，不能排除同时解释的可能性。
2020-04-03 astro-ph.SR
Spectroscopic observations of active solar-analog stars having high X-ray luminosity, as a proxy of superflare stars
最近对太阳型超级耀斑恒星的研究表明，即使是像太阳一样缓慢旋转的老恒星也可能有大的恒星黑子和超级耀斑。我们进行了高色散光谱的49个附近的太阳类似星（G型主序星与$T_{\rm{eff}}\approx5,600\sim6,000$ K）确定为ROSAT软X射线源，这不是从以前的研究双星。我们期望这些恒星可以被用作明亮的太阳类超耀斑恒星的替代物，因为超耀斑恒星被期望显示出强烈的X射线光度。在49颗目标星中，超过一半（37颗）没有双星的证据，它们的大气参数（$T_{\rm{eff}}$、$\log g$和[Fe/H]）都在普通太阳类星的范围内。我们测量了Ca II 8542和H $α$线，这是色球活动的良好指标。这些线的强度表明，所有的目标恒星都有大的星斑。我们还测量了目标恒星的$v\sin i$（投影旋转速度）和锂丰度。Li丰度是理解恒星对流带演化的关键，它反映了恒星的年龄、质量和自转历史。我们证实，许多目标恒星快速旋转，与太阳相比，锂丰度很高，正如许多以前的研究所表明的那样。然而，也有一些目标星旋转缓慢（$v\sin i$ =2 $\sim$ 3 km s $^{-1}$），像太阳一样锂丰度低。这些结果支持了类似太阳的古老而缓慢旋转的恒星可能具有高活动水平和大的星点。这与我们以前对太阳型超耀斑恒星的研究结果是一致的。今后，为了从恒星发电机理论的角度研究大星点的详细性质，对这些活跃的太…
2016-11-11 astro-ph.SR
Soft X-ray heating as a mechanism of optical continuum generation in solar-type star superflares
由\textit{Kepler}观测到的太阳型恒星上的超级耀斑显示出0.1- 1%数量级的光学连续谱的对比度，这种辐射的形成机制尚未确定。我们考虑一个模型，其中恒星大气被充满热等离子体的耀斑环发射的软X射线照射。这种辐射加热了环下方的一大片区域。由于{ \sc h $^{-}$ }和氢自由束缚发射的后续冷却可以有助于观察到的增强连续谱。通过求解软X射线照射下的辐射传输方程、统计平衡方程、电离平衡方程和辐射平衡方程，计算了软X射线照射下大气中的温度和电子密度，并求出了出射辐射。我们发现，如果加热区分别覆盖可见星表面的$\sim$ ~ 1%和10%，则在$T = 20$ MK温度下，长度为$\sim10^{10}$ ~ cm，等离子体密度为$10^{12}$ ~cm $^{-3}$的耀斑环可以提供0.1%和0.8%的\textit{Kepler}带通对比度。所需的发射测量值为$10^{55}$ ~cm $^{-3}$。
2020-04-08 astro-ph.SR
Superflares and Variability in Solar-Type Stars with $\it TESS$ in the Southern Hemisphere
自$\it Kepler$发射以来，太阳型恒星上的超耀斑一直是一个快速发展的领域。多年来，有几项研究调查了这些爆炸性事件的统计数据。在这项研究中，我们提出了一个统计分析的恒星耀斑的太阳型恒星的光度数据，在2分钟的节奏从整个南半球（扇区1 - 13）的$\it TESS$。我们推导出旋转周期的所有恒星在我们的样本中的旋转调制存在于光变曲线作为一个结果的表面上的大星点（S）。我们从209颗太阳型恒星中识别出1980个能量在$10^{31} - 10^{36}$ erg（按太阳耀斑分类，相当于X1-X100，000）范围内的耀斑，并对其性质进行了分析。我们调查的旋转阶段的耀斑，并没有发现任何阶段的偏好表明耀斑是随机分布的。作为基准，我们使用的太阳耀斑的GOES数据详细的太阳耀斑和太阳黑子之间的密切关系。此外，我们还计算了每颗恒星的大致光点面积，并将其与耀斑数量、旋转相位和耀斑能量进行比较。此外，我们的两颗恒星被观察到在连续观察区的光变曲线跨越一年，因此，我们更详细地研究了这些恒星的恒星变率。
2020-03-31 astro-ph.SR
Linking Solar Magnetism, Extreme Solar Particle Events and Stellar Superflares
Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；Space Physics and Astronomy Research Unit and Sodankylä Geophysical Observatory, University of Oulu（奥卢大学空间物理与天文学研究部及索丹屈莱地球物理观测站）；Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University（名古屋大学宇宙地球环境研究所）
研究太阳磁性、极端太阳粒子事件和恒星超闪焰之间的潜在联系，探讨其物理机制和能量释放过程。
2026-02-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Superflares, chromospheric activities and photometric variabilities of solar-type stars from the second-year observation of TESS and spectra of LAMOST
在这项工作中，从凌日系外行星调查卫星（TESS）第二年的观测中收集了311颗恒星上的1272个超级耀斑，来自22，539颗太阳型恒星，几乎覆盖了天空的北半球。三颗超级耀斑恒星包含热木星候选者或超短周期行星候选者。我们得到了所有超耀斑的耀斑频率与耀斑能量的相关函数$γ= -1.76\pm 0.11$（$dN/dE\propto E^{-γ}$）和超耀斑持续时间与能量的相关函数$β=0.42\pm0.01$（$T_{\text {duration }} \propto E^β$），支持了恒星超耀斑和太阳耀斑具有相似的机制。对所有太阳型恒星的光度变率（$R_{\rm var}$）进行了估计，并给出了$E\propto {R_{\rm var}}^{3/2}$的关系。利用大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）对7454颗太阳型恒星的观测数据，得到了色球活动的指标（$S$指数）。这两种性质的分布表明，太阳通常不如超级耀斑恒星活跃。我们发现，$R_{\rm var}\sim 0.1$的类饱和特征可能是超耀斑能量在$10^{36}$ erg附近饱和的原因。TIC 93277807被TESS第一年的任务捕获，并产生了能量最高的超级耀斑。这种超级耀斑是有价值的和独特的，可以被视为一个极端的事件，这可能是由不同的机制，而不是其他超级耀斑产生。
2021-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of a high-velocity prominence eruption leading to a CME associated with a superflare on the RS CVn-type star V1355 Orionis
本研究通过多望远镜同步观测，在V1355 Orionis恒星上探测到高速日珥喷发，其速度远超逃逸速度，为恒星日珥喷发可发展为CME提供了关键证据，也为高能标下的耀斑与CME理论验证提供数据。
2023-02-15 astro-ph.SR
Statistical Study of Solar White-light Flares and Comparison with Superflares on Solar-type Stars
近年来，在太阳型恒星上发现了许多白光耀斑（WLF）。超耀斑的能量（E）和持续时间（t）之间的关系式为$t\propto E^{0.39}$，这可以用磁重联（$t\propto E^{1/3}$）理论解释。在这项研究中，我们进行了统计研究的50个太阳能WLF SDO/HMI检查的t-E关系。结果表明，太阳WLF（$t\propto E^{0.38}$）的t-E关系与恒星超耀斑非常相似，但恒星超耀斑的持续时间比太阳WLF外推的持续时间短得多。我们提出了以下两种解释：（1）在太阳耀斑中，WL发射的冷却时间尺度可能比重联时间尺度长，衰减时间可以由冷却时间尺度决定;（2）这种分布可以通过应用由磁重联理论导出的标度律$t\propto E^{1/3}B^{-5/3}$来理解。
2018-04-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
High Dispersion Spectroscopy of the Superflare Star KIC6934317
利用Subaru/HDS对一颗G-型恒星（KIC 6934317）进行了高分辨率光谱观测。我们从开普勒太空船的数据中选择了这颗恒星。这颗恒星产生了大量的超级耀斑，这颗恒星上最大的超级耀斑的总能量（~2.2*10^35 erg）是太阳上最具能量的耀斑（~10^32 erg）的10^3倍。Ca II红外三重线和Ha线的核心深度和发射通量显示该恒星的色球活动很高，尽管它的锂丰度很低，旋转调制幅度很小。利用色球谱线发射通量与X射线通量之间的经验关系，认为该恒星的日冕活动远高于太阳。它可能有巨大的恒星黑子，可以储存大量的磁能，足以产生超级耀斑。我们还估计了恒星的参数，如有效温度，表面重力，金属丰度，投影旋转速度（vsin_i）和径向速度。KIC 6934317是一颗早期的G型主序星。v sin_i的值估计约为1.91 km s^-1。与此相反，通过将亮度变化的周期作为自转周期，计算出的自转速度约为20 km s^-1。这种差异可以通过它的小倾角（接近极上）来解释。大的超耀斑振幅和小的恒星亮度变化振幅之间的对比也支持小的倾角。锂的丰度和等时线意味着这颗恒星的年龄超过了几个Gyr，但为什么这颗年龄如此之大的恒星具有强烈的活动性的问题仍然没有解决。
2013-07-18 astro-ph.SR
Statistical Studies of Solar White-Light Flares and Comparisons with Superflares on Solar-type Stars
近年来，在太阳型恒星上发现了许多白光耀斑（WLF）。统计研究发现它们的能量（$E$）和持续时间（$τ$）之间的相关性：$τ\propto E^{0.39}$（Maehara et al. 2017 $EP\& S$，67，59），类似于太阳硬/软X射线耀斑：$τ\propto E^{0.2-0.33}$。这表明太阳和恒星耀斑能量释放的普遍机制，即，磁重联。利用\textit{SDO} /HMI对50个太阳WLF进行了统计分析，并研究了能量和持续时间之间的相关性。结果表明，太阳WLF（$τ\propto E^{0.38}$）的$E$-$τ$关系与恒星超耀斑（$τ\propto E^{0.39}$）的$E$-$τ$关系十分相似。然而，恒星超耀斑的持续时间比太阳WLF预期的短一个数量级。我们提出以下两种解释的差异。(1)在太阳耀斑中，WLF的冷却时间尺度可能比重联时间尺度长，并且冷却效应可以延长WLF的衰减时间。(2)通过应用从磁重联理论导出的标度律（$τ\propto E^{1/3}B^{-5/3}$）可以理解该分布。在这种情况下，观测到的超级耀斑预计具有比太阳耀斑强2-4倍的磁场强度。
2017-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two Sun-like Superflare Stars Rotating as Slow as the Sun
我们报告的结果，高色散光谱的两个“超级耀斑星”，KIC 9766237和KIC 9944137与斯巴鲁/HDS。超级耀斑星是G型主序星，但与太阳相比，它显示出巨大的耀斑，这是最近在开普勒航天器获得的数据中发现的。虽然根据光度变化，这些恒星中的大多数被认为具有小于10天的自转周期，但本文估计的两个目标的自转周期分别为21.8 d和25.3 d。我们的光谱结果澄清了这些恒星在有效温度，表面重力和金属丰度方面具有与太阳相似的恒星参数。我们得到的投影自转速度与测光自转周期一致，表明有一个相当大的倾角。利用Ca II 8542的吸收线，估算了这些恒星表面的平均磁场强度为1-20 G。我们无法在光谱中检测到任何双星的迹象，尽管需要更多的数据来坚定地排除一个看不见的低质量伴星的存在。这些结果表明，这些超级耀斑恒星的光谱特性非常接近太阳，并支持太阳可能导致超级耀斑的假设。
2014-02-16 astro-ph.SR
On the expected $γ$-ray emission from nearby flaring stars
基本上每个X射线任务都在软X射线（SXR）中广泛研究了恒星耀斑。然而，在过去的几年里，恒星超级耀斑的硬X射线（HXR）发射只从少数物体中被检测到。一个非常极端的事件是来自年轻M矮星DG CVn双星系统的超级耀斑，它触发了雨燕/BAT，就好像它是一个$γ$射线爆发（GRB）。在这项工作中，我们估计预期的$γ$射线发射DG CVn和最极端的恒星耀斑外推太阳耀斑的基础上测得的太阳高能粒子（SEP），以及热和非热发射特性。我们发现，离子在恒星超耀斑加速到100 GeV的能量，并可能高达TeV的能量在相关的日冕物质抛射。相应的$π^0$ -衰变$γ$ -射线辐射可以用地面$γ$ -射线望远镜从恒星超耀斑中探测到。另一方面，检测到$γ$射线发射意味着粒子密度足够高，使得离子由于非弹性质子-质子散射而遭受显著损失。下一代切伦科夫望远镜阵列（CTA）应该能够探测太阳附近M矮星的超级耀斑，并限制相互作用的宇宙射线的能量和/或它们的最大能量。恒星耀斑$γ$射线辐射的探测将为研究恒星物理、耀斑中的物理过程及其对行星系统可居住性的影响打开一扇新的窗口。
2017-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
K2 Ultracool Dwarfs Survey I: Photometry of an L Dwarf Superflare
我们报告了K2 Campaign 8对L1矮星SDSSp J005406.55-003101.8（EPIC 220186653）上巨大白光耀斑的测量结果。该源是一颗典型的L1矮星，距离为$\sim50$ pc，可能是一颗古老的氢燃烧恒星，而不是一颗年轻的棕矮星。在长（30分钟）踏频测光中，耀斑峰值是宽光学开普勒滤波器中恒星光球通量的21倍，我们估计它对应于$ΔV \approx -7.1$。该耀斑的总等效持续时间为15.4小时，总辐射热能量为$4 \times 10^{33}$ erg，比先前报道的L1矮星WISEP J190648.47+401106.8的开普勒白光耀斑强，但比$ΔV = -11$ L0矮星超耀斑ASASSN-16 ae弱。初始（脉冲）冷却阶段太快，无法用我们的30分钟节奏数据来解决，但一小时后，逐渐冷却阶段的指数时间常数为1.8小时。我们使用模板拟合来估计光变曲线的全时宽半幅值是$<10$分钟，并且真正的耀斑最大值达到了$\sim70$乘以恒星光球，或$ΔV \approx -8$。这个耀斑与在活跃的M4矮星GJ 1243上观测到的最强大的开普勒耀斑相当。
2017-02-19 astro-ph.SR
Two strong white-light solar flares in AR NOAA 12673 as potential clues for stellar superflares
最近，在2001年9月21日太阳上发生了两次X-GOES类的强同源白光耀斑。2017年6月6日，提供了一个难得的特殊机会，研究负责形成磁场配置的机制，适合于这种神秘的喷发事件的表现及其在太阳大气层低层的影响。利用两个X级事件发生前的光球矢量磁图作为边界条件，重建了非$-$线性日冕磁场结构，确定了两个位于光球低高度（即在非常低的日冕中）的相关三维零点。这些零点很可能是触发两个强烈的X-GOES级耀斑的原因。我们推断，它们在如此低的高度形成可能归因于活动区NOAA 12673的主要磁结构的特殊光球水平运动。这些事件可以作为一个可能的解释年轻的G-型恒星的活动，最近报告的开普勒任务的提示。我们认为，一个可能的解释，加速大量的粒子产生白光发射，在9月。6事件以及年轻类日恒星白光耀斑的发生，可能是由于它们大气层低层发生磁重联的特殊伴随条件所致。
2018-12-11 astro-ph.SR
Can superflares occur on the Sun? A view from dynamo theory
开普勒任务的最新数据揭示了类太阳恒星中发生的超级耀斑，其释放的能量远远超过任何观测到的太阳耀斑。一个自然的想法是，超级耀斑恒星的发电机机制在某些方面与太阳不同。我们寻找一个差异的发电机相关参数之间的超级耀斑的恒星和太阳提出一个发电机机制尽可能接近传统的太阳/恒星发电机，但能够提供更高的磁能。基于差动旋转和镜像非对称运动的联合作用的发电机原理上可以导致两种类型的磁场的激励。首先，它在太阳物理学中是众所周知的发电机波。关键是，另一种具有初始增长和进一步稳定的磁性配置也可能用于激发。在可比较的条件下，第二种结构的磁场强度比第一种结构的大得多，这是因为发电机不把它的努力用于周期性的磁场反转，而是把它用于磁场的增长。我们分析了开普勒任务中有关超级耀斑恒星的现有数据，以寻找异常磁活动的示踪物。从最近的文章开始，我们发现反太阳差旋或反太阳符号的镜像不对称的恒星对流可以提供所需的强磁场的发电机模型。我们证实了这一概念的恒星发电机与相应的管理参数的数值模型。我们的结论是，建议的机制可以合理地解释超耀斑事件至少对一些冷的恒星，包括双星，亚巨星，并可能，低质量的恒星和年轻的快速旋转。
2017-09-29 astro-ph.SR
A Superflare on YZ Canis Minoris Observed by Seimei Telescope and TESS: Red Asymmetry of H$α$ Emission Associated with White-Light Emission
已知活跃的M型恒星经常在表面产生超级耀斑。来自恒星（超级）耀斑的辐射对系外行星的可居住性很重要，但其机制还不清楚。本文报道了用3.8米星明望远镜和$Transiting\, Exoplanet\, Survey\, Satellite$同时观测活动M矮星YZ CMi上的恒星超耀斑的光谱和光度。耀斑辐射热能量为$1.3^{+1.6}_{-0.6} \times 10^{34} \,\rm{erg}$，H $α$能量为$3.0^{+0.1}_{-0.1} \times 10^{32} \,\rm{erg}$。H $α$发射谱线轮廓在整个耀斑期间呈现红色不对称，持续时间为$4.6-5.1 \,\rm{hrs}$。红色不对称的速度为$\sim 200-500 \,\rm{km\,s^{-1}}$，H $α$的线宽增宽至$34 \pm 14$ $Å$。H $α$谱线的红移速度和谱线宽度的衰减比等效谱线宽度的衰减快，它们的时间演化与白光发射的时间演化相关。这表明白光、H $α$红色不对称性和H $α$谱线增宽起源于几乎相同的位点，即，由非热电子加热的致密色球凝聚区。另一方面，在耀斑爆发后1小时，红移的过剩分量与中心分量的通量比增强。这可能是由于在耀斑后期，红色不对称性的主要来源转变为耀斑后环的缘故。
2023-02-06 astro-ph.SR
Probable detection of an eruptive filament from a superflare on a solar-type star
太阳耀斑通常伴随着暗条/日珥爆发（$\sim10^{4}$ K和$\sim 10^{10-11}$ cm $^{-3}$），有时会导致直接影响地球环境的日冕物质抛射（CME）。在一些活跃的太阳型（G型主序星）恒星上发现了“超级耀斑”，但尚未确定暗条爆发/CME之间的关联。在这里，我们表明，我们的光学光谱观测年轻的太阳型恒星天龙EK揭示了恒星灯丝喷发与超级耀斑的证据。该耀斑辐射能量为$2.0\times10^{33}$ erg，随后观测到速度为$-510$的蓝移氢吸收分量。光谱的时间变化非常类似于太阳暗条爆发。将这次爆发与太阳暗条爆发在长度尺度和速度方面进行比较，强烈表明发生了恒星CME。$1.1\times10^{18}$ g爆发的暗条质量比最大的太阳CME大10倍。巨大的暗条爆发和相关的CME提供了评估它们如何影响年轻系外行星/年轻地球和恒星质量/角动量演化的机会。
2021-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-411 star activity: connection between starspots and superflares
恒星的磁场活动，就像太阳一样，以恒星表面的耀斑和斑点的形式表现出来。在太阳的情况下，最大的耀斑起源于大的活动区域。在这项工作中，我们提出了恒星开普勒-411的活动的研究，包括从行星凌日点建模。我们的目标是寻找恒星黑子面积与这颗恒星产生的超级耀斑能量之间的联系。开普勒-411是一颗K2 V型恒星，平均自转周期为10.52天，半径为0.79 $R_{\odot}$，质量为0.83 $M_{\odot} $，被开普勒卫星观测了约600天。通过凌日测绘可以确定198个星点的特征，并估计其半径和温度。Kepler-411星点的平均半径为$(17 \pm 7)\times 10^3$ km，平均温度为$3800 \pm 700$ K。通过观测开普勒-411的光变曲线，可以识别出65个超级耀斑。观测到的超耀斑持续时间为8 ~ 260 min，能量为$10^{33} - 10^{35}$尔格。开普勒-411上的耀斑频率分布的幂律指数作为能量的函数为（-2.04 $\pm$ 0.13）。当考虑到每16至35天的平均值时，发现恒星黑子的面积与超级耀斑的能量之间存在正相关关系，其中最高的相关性发生在每21天的平均值上。这个时间可能与开普勒-411斑点的寿命有关。
2021-11-09 astro-ph.SR
Starspots, Stellar Cycles and Stellar Flares: Lessons from Solar Dynamo Models
在这篇综述中，我们讨论了目前的太阳发电机模型是否可以外推，以解释恒星活动的各个方面。我们首先总结了以下几种类太阳恒星的数据：（i）多年来来自Ca H/K发射的恒星周期数据;（ii）表明热日冕活动的X射线数据;（iii）星点数据（特别是关于巨大的极点）;和（iv）与恒星超耀斑有关的数据。然后介绍了太阳发电机模型的研究现状-介绍了目前比较受欢迎的太阳活动周期模型-通量输运发电机模型。虽然将这个模型外推到类太阳恒星可以解释观测数据的某些方面，但数据的某些其他方面仍然需要理论解释。目前还不清楚我们是否需要一种不同的发电机机制来处理具有巨大星点或产生非常强烈的超级耀斑的恒星。
2016-12-08 astro-ph.SR
Flares and superflares on the southern active binary CC Eri
本文通过对南天活动双星 CC Eri 的 70 夜高分辨率光谱观测，识别出 31 个耀斑并重点刻画超级耀斑的光谱特征，发现超级耀斑是普通耀斑的放大版本。
2025-11-10 astro-ph.SR
The First Naked-Eye Superflare Detected from Proxima Centauri
比邻星b（Proxima b）是一颗位于半人马座比邻星宜居带的类地行星。然而，Proxima Centauri的高恒星活动对Proxima b的可居住性产生了怀疑：足够明亮和频繁的耀斑以及任何相关的质子事件可能会破坏行星的臭氧层，使致命水平的紫外线通量到达其表面。2016年3月，Evryscope观测到第一个从Proxima Centauri探测到的裸眼亮度超级耀斑。在超级耀斑期间，比邻星的光通量增加了约68倍，并释放了10^33.5 erg的辐射热能量，比之前探测到的任何来自比邻星的耀斑都大10倍。在过去的两年里，Evryscope还记录了23次大的比邻星耀斑，其辐射热能量从10^30.6 erg到10^32.4 erg不等;将这些速率与单个超级耀斑的探测结合起来，我们预测每年至少会发生5次超级耀斑。在Evryscope超级耀斑期间同时进行的高分辨率HARPS光谱学限制了超级耀斑的紫外光谱和任何相关的日冕物质抛射。我们使用这些结果和Evryscope耀斑速率来模拟这种极端恒星活动的粒子事件所产生的NOx大气物种的光化学效应，并表明重复的耀斑可能足以在五年内将类地大气中的臭氧减少90%;完全耗尽可能发生在几十万年内。因此，Evryscope超级耀斑产生的紫外线到达表面的强度约为杀死简单的抗紫外线微生物所需的100倍，这表明生命必须经历极端的适应才能在Proxima b暴露于这些耀斑…
2018-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The correlation between isotropic energy and duration of gamma-ray bursts
本文首次研究了伽马射线暴（GRB）各向同性能量与持续时间的相关性。从{ \em Swift} GRB样本中发现相关性为$T_d \propto {E_{iso}}^{0.34\pm 0.03}$。通过与{ \em RHESSI}观测到的太阳耀斑和{ \em Kepler}卫星观测到的恒星超耀斑的相关性比较，发现伽玛暴与太阳耀斑和恒星超耀斑的相关性指数相似。受太阳耀斑和恒星超耀斑产生的物理机制--磁重联的启发，我们用磁重联理论解释了这种关联。这种相似性暗示了磁重联可能是伽玛暴能量释放的主导过程。
2018-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
HAZMAT. IV. Flares and Superflares on Young M Stars in the Far Ultraviolet
M星是远紫外线的强发射体。在很长的时间尺度上，这种辐射的一个重要的，可能是主导的部分是由恒星耀斑产生的。确定这种辐射的特征对于理解产生它的恒星的大气层以及受到它影响的轨道行星的大气层演化至关重要。已知紫外线辐射在M星形成后的数亿年内会升高。紫外线耀斑活动是否也是如此，是系外行星大气演变的一个关键问题。哈勃太空望远镜（HST）的HAZMAT计划（适宜带和M矮星活动的时间跨度）在10小时的观测中，在杜鹃座-钟表座星协的年轻（4千万年）早期M星上发现了18个耀斑，其中10个具有$>10^{30}$ erg的能量。这意味着年轻的M星上的耀斑比“不活跃”的场龄M矮星上以相同速率发生的耀斑能量高100- 1000 $\times$。然而，当能量是由静态发射归一化有没有年轻和现场年龄的样品之间的统计差异。观测到的能量最高的耀斑被称为“Hazflare”，在FUV中发射出$10^{32.1}$ erg的能量，比以前用HST的COS或STIS摄谱仪在FUV中观测到的任何恒星耀斑都要高出30 $\times$。它伴随着$15,500\pm400$ K黑体发射，亮度足以将其命名为超级耀斑（$E>10^{33}$ erg），估计热辐射能量为$10^{33.6_{-0.2}^{+0.1}}$ erg。该黑体在FUV（912- 1700 nm）中发射其通量的18 $^{+2}_{-1}$ %，在FUV中分子通…
2020-11-24 astro-ph.SR
$K2$ Ultracool Dwarfs Survey. VI. White light superflares observed on an L5 dwarf and flare rates of L dwarfs
利用Kepler K2的长周期数据研究了45颗L型矮星的白光耀斑。我们在9颗L型矮星上发现了11个耀斑，其等效持续时间为（1.3 - 198）小时，总能量（紫外/可见/红外）为0.9 $\geq$ 10 $^{32}$ erg。两个能量为$>$ 10 $^{33}$ erg的超级耀斑在一颗L5矮星上被探测到：这是迄今为止发现耀斑的最冷的天体。这颗L5矮星上较大的超级耀斑的能量为4.6 $\times$ 10 $^{34}$尔格，振幅为300倍于光球水平：到目前为止，这是$Kepler/K2$任务探测到的最大振幅耀斑。我们发现的第二颗最冷的恒星是L2矮星：2 MASS J 08585891 +1804463。将我们在9颗L矮星上发现的所有耀斑的能量与$Kepler$对所有45颗L矮星的总观测时间相结合，构造了一个复合耀斑频率分布（FFD）。FFD斜率相当浅（-0.51 $\pm$ 0.17），与Paudel等人（2018）报告的一个特定L0矮星的早期结果一致，该矮星的FFD斜率为-0.34。使用复合FFD，我们预测，在早期和中期的L矮星，每2.4年发生一次能量为10 $^{33}$ erg的超级耀斑，每7.9年发生一次能量为10 $^{34}$ erg的超级耀斑。对我们的L型矮星耀斑的分析表明，恒星表面存在$\geq$ 0.13-1.3 kG的磁场：这样的磁场可以抑制II型射电爆发。
2020-04-22 astro-ph.SR
Superflares on solar-like stars: A new method for identifying the true flare sources in photometric surveys
在过去的几年里，通过收集大型光度测量的数据，已经发现了数千次恒星耀斑。然而，这些探测并没有考虑到潜在的污染源，例如与主要目标出现在同一孔径中的背景恒星。我们提出了一种新的方法来确定真正的耀斑源在大型光度测量使用的数据从开普勒任务。潜在耀斑的识别分为两步：首先，我们搜索光变曲线，寻找至少两个超过运行平均值以上5σ阈值的后续数据点。对于这两个节奏，我们从开普勒像素数据中减去“安静”的恒星通量，以获得新的图像，其中潜在的耀斑是主要光源。在第二步中，我们使用贝叶斯方法来拟合仪器的点扩散函数，以确定探测器上最可能的通量过剩位置。我们将我们的方法应用于5862颗主序星与近太阳的有效温度。我们发现2274个事件超过5西格玛在至少两个连续点的光变曲线。应用第二步将这个数字减少到342个超级耀斑。其中，283个耀斑发生在178颗目标星上，47个事件与较暗的背景星有关，10个事件的耀斑位置无法在目标星和背景星之间区分。我们还提出的情况下，耀斑已报告，但我们的技术不能将其归因于目标恒星。我们的结论是：1）单独识别光变曲线中的异常值不足以将它们归因于恒星耀斑; 2）当考虑到仪器像素级数据和点扩散函数时，耀斑只能唯一地归因于某颗恒星。因此，以前的耀斑统计数据可能受到仪器效应和未解决的天体物理来源的影响。
2022-09-28 astro-ph.SR
Observation of a possible superflare on Proxima Centauri
我们报告了UT 2017.07.01的观测结果，在Proxima Centauri的近红外连续测光中检测到异常强大的耀斑。在一次监测恒星可能的系外行星凌日的活动中，我们发现斯隆i'通量增加，导致在BJD 2457935.996处观察到的峰值至少比该波段的耀斑前通量高出10%。随后在前100秒内出现2组分快速衰减，然后变为较慢的指数衰减，时间常数为1350秒。一个较小的耀斑事件1300秒后，第一次增加了一个增量峰值通量增加1%的前耀斑通量。由于耀斑的发作在62秒的节奏下不是完全时间分辨的，因此其实际峰值是未知的，但大于20秒的单次暴露的时间平均值。i'波段代表了宽的光学和近红外连续通量，在此范围内耀斑的积分能量是恒星光度的100倍。这符合在类似恒星上建立超级耀斑概念的标准。由此产生的紫外线通量和空间天气可能对恒星的宜居带内的行星大气产生极端影响。
2019-04-15 astro-ph.SR
Superflares on solar-type stars from the first year observation of TESS
随着时空域天文学的发展，超耀斑作为恒星上的一种强烈爆发现象得到了广泛的研究。本文利用凌日系外行星巡天卫星（{ \em{TESS} }）观测数据对太阳型恒星上的超耀斑进行了研究。在{ \em TESS}飞行任务的第一年中，13个观测扇区覆盖了南半球的天空，包含25，734颗太阳型恒星。我们通过自动搜索和目视检查，用2分钟的节奏数据验证了400颗太阳型恒星上的1，216次超级耀斑。我们的结果表明，一个更高的超耀斑频率分布比{ \em开普勒}的结果。原因可能是我们数据集中的大多数{ \em TESS}太阳型恒星都是快速旋转的恒星。超耀斑频率分布（$dN/dE\propto E^{-γ}$）的幂律指数$γ$被约束为$γ= 2.16\pm 0.10$，它比耀斑的指数稍大，但与{ \em Kepler}的结果一致。由于类太阳恒星的超耀斑只有7个，我们可能无法给出一个可靠的超耀斑发生频率。四颗恒星都伴随着未经证实的热行星候选者。因此，超级耀斑可能是由恒星的磁场活动而不是行星-恒星相互作用引起的。我们还发现了一颗非常特殊的恒星TIC 43472154，它每年大约有200次超级耀斑。此外，还分析了超耀斑（$T_{\text {duration }} \propto E^β$）能量与持续时间的相关性。根据磁重联理论的预测结果，我们得到了幂律指数为$β=0.42\pm0.01$，它比$β=1/3$稍大。
2020-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Statistical properties of superflares on solar-type stars based on 1-min cadence data
为了探测短持续时间的超耀斑，我们使用开普勒1分钟采样数据搜索太阳型恒星上的超耀斑。我们在23颗太阳型恒星上发现了187个超耀斑，它们的热辐射能量范围从$10^{32}$ erg到$10^{36}$ erg。一些超级耀斑表现出多个峰值，峰值间隔为$100$ - $1000$秒，这与太阳和恒星耀斑中的准周期脉动周期相当。利用这些新的观测数据，结合30 min的观测数据，我们发现超耀斑发生频率（$dN/dE$）与耀斑能量（$E$）的关系符合幂律分布（$dN/dE \propto E^{-α}$），其中对于$10^{33}<E<10^{36}$ erg，$α\sim -1.5$与前人的结果一致。能量为$10^{33}$ erg相当于X100太阳耀斑的超级耀斑平均发生率约为500-600年一次。超级耀斑释放的能量上限基本上相当于恒星黑子附近储存的磁能的一小部分，这是从测光估计。我们还发现超耀斑的持续时间（$τ$）随着耀斑能量（$E$）的增加而增加，其形式为$τ\propto E^{0.39\pm 0.03}$。如果我们假设耀斑的时标是由Alfv $\acute{\rm e}$ n时间决定的，这就可以得到解释。
2015-04-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Superflares on the slowly rotating solar-type stars KIC10524994 and KIC07133671?
用开普勒望远镜对G-型恒星星族的研究（如前原等人所做）这些恒星中只有不到1%的恒星会出现超级耀斑。由于开普勒（$\sim4 arcsec \: px^{-1}$）的像素尺度很大，目前还不清楚所探测到的超级耀斑是否真的发生在G型恒星上。了解这种大亮度的起源对于研究它们的频率统计是很重要的，由于目前被认为表现出超级耀斑的类太阳恒星（$T_{eff} = 5600-6000 \:K$和$P_{rot} > 10 \:d$）的数量很少，所以这些统计是不确定的。我们提出了一个完整的开普勒数据分析的类太阳恒星KIC 10524994和KIC 07133671（只有两个恒星在这个子样本的太阳双星耀斑能量大于$10^{35}$尔格;前原等人），关于超级耀斑的性质及其起源的研究。我们可以在Maehara等人研究的时期内探测到四个新的超级耀斑，并在KIC 10524994的剩余光变曲线中发现了14个超级耀斑。开普勒天文测量数据KIC 07133671表明，在一个检测到的耀斑期间，光心移动了0.006 px或25 mas。因此，耀斑很可能是来自另一颗朝向东北方向的恒星。对于$E > 10^{35}$ erg来说，这降低了类太阳恒星（以及太阳）的超级耀斑率，因为这颗额外的恒星可能不是类太阳恒星。
2014-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar and stellar flares: frequency, active regions and stellar dynamo
我们证明，弱耀斑的斑点的依赖可以是相当弱的。事实上，这样的耀斑可以发生在小的和大的活动区域。与此同时，M和X级的强大大型耀斑更经常发生在大型活动区。在能量估计中，还可以假设星斑中的平均磁场等于太阳黑子本影中的平均磁场。因此，太阳黑子的有效平均磁场为900 Mx/cm $^2$，而恒星黑子的有效平均磁场为2000 Mx/cm $^2$。此外，能量存储器的高度不能严格地与A $^{1/2}$成比例。对于恒星，拟合因子要小一个数量级。对M类和X类太阳X射线耀斑以及恒星上超级耀斑的发生率的分析表明，考虑到活动区的点状和致密性的差异，这两种耀斑都可以用一个模型来描述。因此，恒星上的超级耀斑和太阳上没有超级耀斑的问题被简化为发电机机制效率差异的问题。
2022-08-08 astro-ph.SR
The Origin of Superflares on G-Type Dwarf Stars of Various Ages
我们分析了开普勒任务在光学和近红外范围内发现的G星上的超级耀斑的新观测。太阳型活动的演变进行了讨论。我们给出了一个估计的最大总能量，$E_{tot} = 10^{34}\;\mbox{erg}$的耀斑，可以发生在年轻的太阳在其年龄为1 Gyr时，周期形成。我们认为耀斑光学连续谱的主要来源是色球层对脉冲加热响应过程中形成的低温凝聚。对于年轻太阳上的超耀斑，我们采用了受返回电流限制的加速电子通量$F_e (E>\mbox{20 keV}) = 3 \times 10^{11} \: \mbox{erg} \; \mbox{cm}^{-2} \; \mbox{s}^{-1}$，得到了G星上光学连续谱源$S \approx 10^{19} \:\mbox{cm}^2$的面积。这个数值接近于最大的太阳耀斑中的$H_α$ -带状物的面积，而当代太阳上白光耀斑的明亮斑块的面积要小大约两个数量级。在相同的电子通量和硬电子谱下，能量相近的恒星耀斑应伴随着频率为10- 100 GHz、距离为100 pc的约2 mJy的微波源。我们讨论了在火花反应过程中可能探测到耀斑产生的锂。耀斑微波源的探测和Li共振线的发射可以证明在主序星下部的恒星上粒子加速的有效性。
2015-08-02 astro-ph.SR
NuSTAR detection of a hot stellar superflare with a temperature of 95 MK in hard X-rays
本研究利用 NuSTAR 硬 X 射线数据发现了一个暂现源，经多波段分析确认为发生在 M 型矮星等天体上的高温恒星耀斑，其耀斑环规模异常庞大，推测可能由多个同时发生的感应耀斑引起，并强调了理论模型在判断多重耀斑中的重要性。
2025-01-28 astro-ph.SR
The connection between starspots and superflares: a case study of two stars
恒星黑子的特性如何影响恒星耀斑的触发？在这里，我们研究两个K型恒星的活动，从质量到旋转周期和行星系统，它们在各个方面都很相似。这两颗恒星都有大约100个光斑，但是开普勒-411产生了65个超级耀斑，而开普勒-210没有。这两颗恒星的斑点都是使用行星凌日测绘技术来表征的，该技术可以产生恒星斑点的强度，温度和半径。开普勒411和开普勒210的平均半径分别为$(17\pm7) \times 10^3$ km和$(58 \pm 23) \times 10^3$ km，相对于光球的强度比分别为$(0.35\pm0.24)$ $I_{c}$和$(0.64\pm0.15)$ $I_{c}$，温度分别为$(3800 \pm 700)$ K和$(4180 \pm 240)$ K。因此，没有超级耀斑的恒星开普勒-210上的斑点大多比耀斑恒星开普勒-411上的斑点更大，更暗，更温暖。这可能表明，与开普勒-411上的磁场相比，开普勒-210上的磁场具有较小的幅度和复杂性。因此，恒星黑子区似乎不是引发超级耀斑的罪魁祸首。也许活动区域的磁性复杂性更重要。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simple Model for Temporal Variations of H$α$ Spectrum by an Eruptive Filament from a Superflare on a Solar-type Star
本文通过一维流体动力学模拟沿膨胀磁环的流动，研究了类太阳恒星EK Dra超级耀斑引发的暗条爆发，发现Hα光谱时变特征源于磁环中下落的暗条，且未观测到的稀薄磁环膨胀速度超过逃逸速度从而证实了恒星CMEs的发生。
2024-01-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Do Kepler superflare stars really include slowly-rotating Sun-like stars ? - Results using APO 3.5m telescope spectroscopic observations and Gaia-DR2 data -
我们报告了开普勒太阳型（G型主序星）超耀斑星的最新视图，包括Apache Point Observatory（APO）3.5米望远镜光谱观测和Gaia-DR 2数据的最新更新。首先，我们新进行的APO 3.5米光谱观测的18个超级耀斑星发现开普勒1分钟的时间节奏数据。超过一半（43颗恒星）被证实是“单”星，在64颗超级耀斑恒星中，到目前为止，在APO3.5 m和我们以前的Subaru/HDS观测中已经进行了光谱研究。对$v\sin i$（投影自转速度）和色球谱线（Ca II H\&K和Ca II 8542 Xe）的测量支持了超耀斑星的亮度变化是由大黑子恒星的自转引起的。然后，我们研究了开普勒太阳型超耀斑星的统计特性，将盖亚-DR 2恒星半径估计。结果表明，随着自转周期$P_{\mathrm{rot}}$的增加，最大超耀斑能量不断减小。能量为$\lesssim 5\times10^{34}$ erg的超级耀斑大约每2000- 3000年发生一次，在年老的、缓慢旋转的类太阳恒星（$P_{\mathrm{rot}}\sim$ 25天）上，而能量为$P_{\mathrm{rot}}\sim$几天的年轻快速旋转恒星的超级耀斑则高达$10^{36}$ erg。当恒星年轻时，最大星斑面积并不依赖于自转周期，但当自转减慢时，对于类太阳恒星，它在$P_{\mathrm{rot}}\gtrsim$ 1…
2019-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Statistical Properties of Superflares on Solar-type Stars: Results Using All of the Kepler Primary Mission Data
利用$Kepler$主要任务数据和$Gaia$ -DR 2（Data Release 2）星表，对太阳型（G型主序星，有效温度为5100 - 6000 K）恒星上的超耀斑进行了最新统计分析。我们从我们以前的研究中更新了耀斑检测方法，通过使用高通滤波器来去除由星点引起的旋转变化。我们还研究了样本的超耀斑的频率偏差，考虑到陀螺年代学和耀斑检测的完整性。太阳型恒星和类太阳恒星（太阳型恒星有效温度为5600 - 6000 K，自转周期超过20天）的样本量分别是Notsu等（2019，ApJ，876，58）的$\sim$ 4倍和$\sim$ 12倍。结果，我们在265颗太阳型恒星上发现了2341次超耀斑，在15颗类太阳恒星上发现了26次超耀斑：与我们以前的研究相比，前者从527次增加到2341次，后者从3次增加到26次。这使我们能够对超级耀斑的统计特性有一个更好的看法。在太阳型恒星中，观测到的耀斑能量上限随着自转周期的增加而减小。随着恒星自转周期的增加，超耀斑的频率降低。我们在类太阳恒星上发现的最大能量是$4 \times 10^{34}$ erg。我们对类太阳恒星的分析表明，太阳可以引起能量为$\sim 7 \times 10^{33}$ erg（$\sim$ X700级耀斑）和$\sim 1 \times 10^{34}$ erg（$\sim$ X1000级耀斑）的超级耀斑，分别为$\s…
2020-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact of Stellar Superflares on Planetary Habitability
除了常规因素外，来自行星宿主恒星的系外行星空间天气事件所产生的高能辐射在促进或破坏可居住性的条件中也可发挥关键作用。本文首次提出了恒星耀斑对可居住性因子影响的定量评价体系，重点研究了恒星质子事件对可居住性因子的影响。我们从恒星的星斑大小推导出最大耀斑能量，并研究了耀斑相关电离辐射对一些具有良好特征的类地系外行星的CO $_2$，H $_2$，N $_2$ +O $_2$ -富大气的影响。我们基于粒子和重离子传输代码系统[PHITS]的模拟表明，在每个系外行星的地面大气压力（1巴）的情况下，每个行星的估计地面剂量不会超过复杂（多细胞）生命持续存在的临界剂量，即使是Proxima Centauri b，Ross-128 b和TRAPPIST-1 e的行星表面。然而，当我们考虑到这些主星可能产生的最大耀斑的影响时，在TRAPPIST-1 e和Ross-128 b的地球最低大气层深度，估计剂量达到致命水平。来自活跃恒星的大量日冕XUV辐射导致近距离系外行星的大气逃逸率很高，这表明大气层深度可能比地球上的要小得多。在大气层厚度为地球1/10的情况下，包括Proxima Centauri b和TRAPPIST-1 e在内的近距离行星的辐射剂量达到接近致命的剂量水平，其主恒星每年发生耀斑的频率。
2019-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origin of the stellar Fe Kα line clarified with FUV and X-ray observations of a superflare on the RS Canum Venaticorum-type Star UX Arietis
Kyoto University（京都大学）；Chiba University（千叶大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）；RIKEN Center for Advanced Photonics (RAP)（理化学研究所先进光子学中心）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；NASA’s Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所）；Tohoku University（东北大学）；The University of Tokyo（东京大学）
通过FUV和X射线观测，研究揭示了UX Arietis超耀斑中Fe Kα线的光电离起源，提供了耀斑几何结构的潜在信息。
2025-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The white-light superflares from cool stars in GWAC triggers
本文利用GWAC数据研究M2至L1型冷恒星的白光超级耀斑，发现耀斑能量随恒星表面温度升高而增加，并给出最大耀斑能量与恒星半球面积的定量关系，揭示年轻恒星耀斑活动的能量上限规律。
2024-07-11 astro-ph.SR
The Mouse that Roared: A Superflare from the dMe Flare Star EV Lac detected by Swift and Konus-Wind
我们报告一个大的恒星耀斑，从附近的dMe耀斑星EV湖观察斯威夫特和Konus风卫星和利物浦望远镜。它是第一个由dMe耀斑恒星产生的大型恒星耀斑，导致基于其硬X射线强度的雨燕触发。它在0.3 ~ 100 keV之间的峰值f_X为5.3x10^-8 erg/cm 2/s，比恒星静止时的日冕通量大近7000倍，在白色滤光片中的星等变化大于4.7。在耀斑的早期阶段，这一耀斑还引起了EV Lac的热光度（L_bol）的短暂增加，估计峰值L_X/L_bol约为3.1。我们应用耀斑环流体动力学模型的等离子体参数的时间变化，得到一个环的半长度为l/Rstar =0.37 +/-0.07。耀斑的软X射线光谱显示了6.4 keV的铁K α发射的证据。我们模拟的Ka发射的荧光从热耀斑源照射光球铁，并推导出回路高度h/Rstar=0.1，一致的几个因素内的高度推断从流体动力学建模。Ka发射特征显示在~200 s的时间尺度上的可变性，这难以使用纯荧光假设来解释。我们研究从加速粒子碰撞电离产生的Ka发射，并找到加速粒子的光谱，它可以容纳的Ka通量的增加量和观察到的非热发射在20-50千电子伏的光谱区域的缺乏参数值。
2010-07-29 astro-ph.SR
Ground-based detection of G star superflares with NGTS
我们提出了高节奏的检测两个超级耀斑从一个明亮的G8星（V = 11.56）与下一代过境调查（NGTS）。我们通过解决耀斑的上升和峰值，使我们能够适应太阳耀斑的启发模型，而不需要任意的中断点之间的上升和衰减，以前的超级耀斑检测。我们的数据还使我们能够识别耀斑的子结构。从NGTS数据中不断变化的星点调制，我们检测到恒星自转周期为59小时，以及差异自转的证据。我们将这个旋转周期与观测到的\textit{ROSAT} X射线通量相结合，以确定恒星的X射线活动是饱和的。我们计算了耀斑的辐射热能量为$5.4^{+0.8}_{-0.7}\times10^{34}$和$2.6^{+0.4}_{-0.3}\times10^{34}$ erg，并与\textit{Kepler}巡天观测到的G星超耀斑进行了比较。我们发现我们的主耀斑是从明亮的G星检测到的最大振幅的超耀斑之一。由于能量比卡林顿事件大100倍以上，我们的耀斑探测证明了NGTS等地面仪器在评估类地系外行星的可居住性方面的作用，特别是在\textit{PLATO}时代。
2018-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
High Dispersion Spectroscopy of Solar-type Superflare Stars. I. Temperature, Surface Gravity, Metallicity, and $v \sin i$
利用Subaru/HDS对50颗超耀斑星进行了高色散光谱观测，并测量了它们的恒星参数。这50个目标是从我们从开普勒光度数据中发现的太阳型（G型主序星）超级耀斑恒星中选出的。由于这些光谱观测，我们发现我们的50个目标中有一半以上（34颗恒星）没有双星系统的证据。然后，我们估计的有效温度（$T_{\rm{eff}}$），表面重力（$\log g$），金属丰度（[Fe/H]），和投影旋转速度（$v\sin i$）的基础上，我们的光谱数据。我们的估计精度高于Kepler输入星表（KIC）值，并且与KIC值（$(ΔT_{\rm{eff}})_{\rm{rms}} \sim 219$ K，$(Δ\log g)_{\rm{rms}} \sim 0.37$ dex，和$(Δ\rm{[Fe/H]})_{\rm{rms}} \sim 0.46$ dex）的差异与以往研究中KIC值的大不确定性和系统性差异相当。我们证实了34颗超级耀斑星的估计的$T_{\rm{eff}}$和$\log g$值大致在太阳型星的范围内。特别是，这些参数和9颗恒星的亮度变化周期（$P_{0}$）在“类太阳”恒星的范围内（$5600\leq T_{\rm{eff}}\leq 6000$ K，$\log g\geq$ 4.0和$P_{0}>$ 10天）。34颗目标星中有5颗是快速自转星（$v \sin i \geq 10$ km …
2015-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
EvryFlare I: Long-term Evryscope Monitoring of Flares from the Cool Stars Across Half the Southern Sky
我们在2年多的Evryscope测光中从4，068颗冷恒星中寻找超级耀斑，重点关注Evryscope和TESS的高节奏数据。由小型望远镜组成的Evryscope阵列观测到了来自284颗恒星的575个耀斑，平均能量为10^34.0尔格。自2016年以来，Evryscope通过多年的高频率连续观测，实现了TESS观测到的所有恒星的罕见事件的检测。我们报告了来自附近冷恒星的10^34 erg高节奏耀斑的最大数量的2倍。我们发现了8个振幅为3+ g'的耀斑，最大的达到5.6等，释放10^36.2 erg。我们观测到来自TOI-455（LTT 1445）的10^34 erg超耀斑，这是一个中M的岩石行星候选者。我们测量每个耀斑星的超级耀斑率和量化的光谱类型的函数，包括超级耀斑率，FFD，和典型的耀斑振幅g '的活动恒星的平均耀斑。我们确认超级耀斑的形态与磁重联大致一致。我们估计的恒星黑子覆盖率产生超级耀斑，并假设最大允许的超级耀斑能量和等待时间之间的耀斑对应于100%的恒星半球的覆盖范围。我们观察到在银河系高纬度的耀斑减少。我们探讨了超级耀斑对臭氧损失到行星大气的影响：我们观察到一个超级耀斑，其能量足以在一个类似地球的大气中光解所有臭氧。我们发现了17颗恒星，它们可能会通过反复燃烧耗尽类似地球的大气层。在TESS可能发现温带岩石行星的1822颗恒星中，我们观察到14.6% +/- 2%发出大…
2019-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
A long-duration superflare on the K giant HD 251108
本文对富锂活动K型巨星HD 251108上的一次超强长时标耀斑进行了28天多波段跟踪观测，发现其峰值流量和衰减特征与较小耀斑遵循一致趋势，表明耀斑物理机制在宽能量范围内具有统一性。
2024-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
New Approach to Superflare Energy Determination
University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学）；Astronomical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic（捷克科学院天文研究所）
本文提出了一种基于时间依赖温度演变和经验推导峰值温度的方法，以提高超闪焰能量估计的准确性，减少系统误差。
2026-02-09 astro-ph.SR
Observed Rate Variation in Superflaring G-type Stars
太阳耀斑的发生是高度可变的，既表现出短期变化，由于活跃区的出现和演变，并从太阳周期的长期变化。在类太阳恒星上，观测到了大得多的恒星耀斑（超级耀斑），确定观测到的超级耀斑发生率是否表现出与太阳耀斑相似的变化是很有意义的。我们使用凌日系外行星勘测卫星（TESS）的数据分析了274颗G型恒星，并通过使用贝叶斯块算法拟合分段恒定速率模型（Scargle et al 2012; arXiv：1207.5578）确定了7颗在超级耀斑发生率方面表现出统计学显著变化的恒星。我们研究了这些恒星的性质和它们的耀斑速率，并讨论了可检测速率变化的恒星数量少的可能原因。
2022-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A huge-amplitude white-light superflare on a L0 brown dwarf discovered by GWAC survey
本文报道GWAC发现的L0型褐矮星巨振幅白光超级耀斑，通过多波段快速后续观测和光变曲线三指数衰减建模，揭示其磁活动起源及对时域天文学中灾难性事件对应体搜寻的假阳性警示意义。
2023-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evryscope and K2 Constraints on TRAPPIST-1 Superflare Occurrence and Planetary Habitability
附近的超冷矮行星TRAPPIST-1拥有几颗地球大小的类地行星，其中三颗行星的平衡温度可能支持液态表面水，使其成为系外行星表征的引人注目的目标。TRAPPIST-1是一颗活跃的恒星，经常发生耀斑，这对它的行星的可居住性有影响。超级耀斑（能量超过10^33尔格的恒星耀斑）可以完全摧毁冷恒星行星的大气层，使紫外线辐射和高能粒子轰击它们的表面。然而，超冷矮星在静止时几乎不发出紫外线通量，这增加了需要紫外线的生命前化学所必需的频繁耀斑的可能性。我们结合Evryscope和开普勒观测来描述TRAPPIST-1的高能耀斑速率。Evryscope是一个由22个小型望远镜组成的阵列，每两分钟对整个南部天空进行一次成像。Evryscope观测，跨越170个夜晚超过2年，补充了80天的连续短节奏K2观测采样TRAPPIST-1的长期耀斑活动。我们更新了TRAPPIST-1的超级耀斑率，发现每年4.2（+1.9 -0.2）次超级耀斑的累积率。我们计算了消耗可居住区行星大气中臭氧所需的耀斑速率，发现TRAPPIST-1的耀斑速率不足以消耗其行星上的臭氧。此外，我们还计算了提供足够的紫外线通量来为生命前化学提供动力所需的耀斑速率。我们发现TRAPPIST-1的耀斑速率可能不足以催化一些被认为导致RNA合成的地球化学途径，并且由于生物相关UV-B波段的耀斑导致的通量对于任何TRAPPIST-1行星来说都比地球…
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
