Using Close White Dwarf + M Dwarf Stellar Pairs to Constrain the Flare Rates in Close Stellar Binaries
本文研究了M型矮星(dMs)与近距离白矮星(WD)伴星(WD+dM;典型间距< 1 au)的统计耀斑率。我们以前的分析表明,与密切WD同伴的DMs比他们的领域同行更磁活性。有一个近距离的双星伴星的一个可能的含义是通过盘破裂,潮汐效应和/或角动量交换增加恒星旋转;增加恒星旋转长期以来一直与恒星活动的增加有关。先前的研究表明,具有磁活性的dMs(在发射中显示Hα)与恒星耀斑速率的频率之间存在很强的相关性。我们研究的耀斑率之间的差异密切WD+dM的二元系统和现场dMs。我们的样本由Morgan等人(2012)在Sloan Digital Sky Survey Stripe 82中观察到的181个接近WD+dM对的子集组成,在那里我们获得了Sloan ugriz波段的多历元观测。我们发现在接近的WD+dM对中,整体耀斑分数增加(0.09 $\pm$ 0.03%)与田间dM相比(0.0108 $\pm$ 0.0007%; Kowalski等人,2009年)和活性WD+dMs的较低扩口分数(0.05 $\pm$ 0.03%)与活性dMs(0.28 $\pm$ 0.05%; Kowalski et al. 2009)相比。我们讨论了我们的结果如何约束单和二进制dM耀斑速率。我们的研究结果也限制了dM的多重性,我们的知识的银河系瞬态背景,并可能是重要的可居住性出席行星周围的dM与密切的同伴。
2016-02-19 astro-ph.SR
Study of Solar Energetic Particles: their Source Regions, Flares and CMEs during Solar Cycles 23-24
本研究分析太阳活动周23-24期间152个耀斑、CME及SEP事件与活动区的关联,发现磁复杂活动区易产生大耀斑、高速/大尺度CME及高强度SEP,且X射线强度与SEP脉冲性负相关。
2025-04-18 astro-ph.SR
Fast optical flares from M dwarfs detected by a one-second-cadence survey with Tomo-e Gozen
我们报告了一个一秒的节奏宽视场调查的M-矮星耀斑使用的Tomo-e Gozen相机安装在木曾施密特望远镜。我们探测到22个来自M3-M5矮星的耀斑,其上升时间和振幅分别为$5\, \mathrm{sec} \lesssim t_\mathrm{rise} \lesssim 100\,\mathrm{sec}$和$0.5 \lesssim ΔF/F_{\star} \lesssim 20$。耀斑的光变曲线大多显示出比开普勒一分钟节奏数据更陡的上升和更浅的衰减,并且倾向于具有平坦的峰结构。假定黑体光谱的温度为$9,000-15,000\,\mathrm{K}$,则峰值亮度和辐射热能量分别为$10^{29}\,\mathrm{erg\,sec^{-1}} \lesssim L_\mathrm{peak} \lesssim 10^{31}\,\mathrm{erg\,sec^{-1}}$和$10^{31}\,\mathrm{erg} \lesssim E_{\rm bol} \lesssim 10^{34}\,\mathrm{erg}$,它们构成了M矮星快速光学耀斑的亮端。根据LAMOST观测到的H $α$谱线强度,我们证实了90%以上的耀斑主星是磁活动的。观测到的耀斑的发生率估计为每颗活动星每天发生$\sim 0.7$次,表明它们在磁活动的M矮星中很常见。我们认为,耀斑的光变曲线可以用色…
2022-06-26 astro-ph.SR
Triangulation Tracking of a Radially Propagating MHD Wave in the AIA 1600 Acoustic Power Maps in Active Region 12193
几十年来,人们已经确定,太阳耀斑释放的能量激发了在太阳表面传播的声波振荡(Wolff 1972)。据信,这些耀斑可以激发活跃区域的速度振荡,特别是那些发生过更高级别太阳耀斑的区域(Kumar 2006)。然而,问题是如何在这样一个混乱的环境中的声振荡的行为可以诞生其他波的MHD类型。我们能观察到这样的事件吗?
2018-03-06 astro-ph.SR
The Stellar CME-flare relation: What do historic observations reveal?
太阳日冕物质抛射和耀斑有一个统计上定义良好的关系,更高能量的X射线耀斑对应着更快、更大质量的日冕物质抛射。这种关系如何延伸到磁活跃的恒星是一个开放的研究课题。在这里,我们研究了最有可能的恒星CME候选人与耀斑捕获的文献中,所有这些都被观察到的磁性活跃的恒星。我们使用一个简单的CME模型从观测到的量推导出质量和动能,并将相关的耀斑数据转换到GOES 1- 8 ~Å波段。导出的CME质量范围为$\sim 10^{15}$ ~ $10^{22}$ ~g。伴随的耀斑X射线能量范围从$10^{31}$到$10^{37}$ ~erg。恒星日冕物质抛射质量作为相关耀斑能量的函数,通常位于太阳事件的外推平均值附近或以下。相比之下,日冕物质抛射的动能比类似的太阳外推法低大约两个数量级,表明耀斑X射线和日冕物质抛射的动能近似相等。这些结果表明,CME与非常活跃的恒星上的能量耀斑更有限的喷出物的速度比喷出物的质量,可能是因为强烈的叠加磁场和恒星风阻力的抑制影响。较低的日冕物质抛射动能和速度为日冕物质抛射对靠近活跃恒星宿主的系外行星的影响提供了更乐观的情况。
2019-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
M Dwarf Flares from Time-Resolved SDSS Spectra
我们已经确定了63个耀斑的M矮星从斯隆数字巡天使用一种新的测量发射线强度称为耀斑线指数的光谱的各个组成部分。在West等人的SDSS低质量恒星光谱样本中,每一个约38,000 M的矮星都被观测了几次(通常是3-5次),曝光时间通常为9-25分钟。我们的标准使我们能够识别耀斑,表现出非常强的H-α和H-β发射线强度和/或显着的变化,在这些线在整个过程中的曝光。我们确定的耀斑的特征与经典光谱监测观测到的耀斑一致。在我们的样本中的对象的耀斑占空比被发现增加从0.02%的早期M矮星到3%的晚期M矮星。我们发现,耀斑占空比是较大的人口附近的银河系平面和耀斑星是更多的空间限制比磁活跃,但非耀斑星。这表明耀斑频率可能与恒星年龄有关(年轻的恒星更有可能发生耀斑),并且耀斑星比平均活跃人口年轻。
2010-09-06 astro-ph.SR
Kepler Flares I. Active and Inactive M dwarfs
我们分析了开普勒短节奏M矮星观测。ARC 3.5米望远镜的光谱识别出了磁活跃(H $α$)恒星。活跃的恒星是中M光谱类型,有许多耀斑,和明确的旋转调制由于星点。不活跃的恒星是早期M型,表现出较少的星点特征,有较少的耀斑。开普勒到U波段的能量标度可以将开普勒耀斑的频率分布与以前的地面数据进行比较。M矮星的耀斑频率和能量范围很大,模糊了仅由H $α$的存在来区分活跃恒星和不活跃恒星的区别。我们分析了GJ 1243上的经典和复杂(多峰)耀斑,发现耀斑能量,振幅,持续时间和衰减时间之间有很强的相关性,只有一个弱的依赖上升时间。复杂的耀斑持续时间更长,在相同的振幅下有更高的能量,更高能量的耀斑更有可能是复杂的。幂律拟合耀斑的能量分布与log $E_{K_p} >$ 31尔格,但预测的低能量耀斑的数量远远超过观察到的数量,在能量耀斑仍然很容易检测到,表明幂律分布可能在低能量平坦。耀斑的发生和能量与星斑相位没有相关性;耀斑的等待时间分布与耀斑在时间上的随机发生一致;连续耀斑的能量不相关。这些观测结果支持这样一种假设,即恒星表面上许多独立的活动区域对观测到的耀斑速率有贡献。
2014-10-28 astro-ph.SR
Observing Flare Stars Below 100 MHz with the LWA
我们观测了狮子座AD、沃尔夫424、飞马座EQ、蝎虎座EV和鲸鱼座UV等耀斑星近135小时。这些恒星是在63和83 MHz之间使用长波阵列的干涉测量模式观测到的。由于耀斑星的辐射通常是圆偏振的,我们使用的条件是,斯托克斯I中存在的任何重要检测必须同时存在于斯托克斯V中,以便我们将其视为可能的耀斑。在此之后,我们对飞马座EQ星进行了一次边缘耀斑探测。这个耀斑在斯托克斯I和斯托克斯V中的通量密度分别为5.91 Jy和5.13 Jy,对应于亮度温度$1.75 \times 10^{16}(r/r_*)^{-2}$ K。
2020-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Galactic M Dwarf Flare Rate
已知M矮星在几分钟到几小时的时间尺度上会发生耀斑,在蓝色/近紫外线下通量会增加几个量级。这些由磁重联引起的频繁而强烈的事件,在大规模的时域勘测中将具有强烈的观测特征。耀斑的辐射和粒子流也可能对轨道行星的大气产生重大影响,并影响其可居住性。我们提出了一个统计模型的耀斑M矮星在银河系中,使我们能够预测观测到的耀斑率沿给定的视线为一个特定的调查深度和节奏。进入模型的参数是银河系的结构,磁活跃和不活跃的M矮星的分布,以及两个种群的耀斑频率分布(FFD)。FFD是光谱类型、活动和银河高度的函数。虽然不活跃的M矮星在星等有限的调查中占大多数,但不活跃恒星的FFD非常不受限制。我们已经组织了一场耀斑监测活动,包括数百小时的地面和太空新观测,以更好地限制耀斑率。将新的观测结果应用到我们的模型中,可以更准确地预测M矮星上耀斑引起的恒星变化。我们特别注意耀斑作为光学瞬变出现的可能性(即,在静态数据中看不到主机启动)。
2010-12-02 astro-ph.SR
KIC011764567: An evolved object showing substantial flare-activity
我们深入研究了恒星天体KIC 011764567的耀斑活动。这颗恒星被认为是太阳型的,温度为$T_{eff} = (5640 \pm 200)\,$ K,$\log(g) = (4.3 \pm 0.3)\,$ dex,自转周期为Prot 22 d(Brown et al. 2011)。高分辨率的光谱将目标转变为一个演化的物体,Teff =(5300 \pm 150)K,金属度为$[m/H] = (-0.5 \pm 0.2)$,表面重力为$log(g) = (3.3 \pm 0.4)\,$ dex,预计旋转速度为$v sin i = (22 \pm 1)\,kms^{-1}$。在4年的观测时间跨度内,我们在开普勒数据中检测到150个能量范围为$10^{36} - 10^{37}$ erg的耀斑。从一个动态的Lomb-Scargle周期图,我们有证据表明,差异旋转以及恒星斑点的演化和迁移。分析耀斑的发生时间,我们发现了一个周期性的耀斑频率周期$430 - 460 $ d的线索,显着性增加的阈值的耀斑等效持续时间。一种解释是恒星的活动周期很短。另一种可能性,也是其他人在类似情况下提出的,是较大的耀斑可能是由外部现象触发的,例如与看不见的伴星的磁相互作用。我们的高分辨率光谱显示KIC 011764567不是一颗短周期双星。
2016-07-28 astro-ph.SR
New X-ray observations of IQ Aurigae and alpha2 Canum Venaticorum - Probing the magnetically channelled wind shock model in A0p stars
我们对A0 p型恒星α ^2 CVn(log Lx < 26.0 erg/s)和IQ Aur(log Lx = 29.6 erg/s)进行了新的X射线观测,发现它们的X射线光度相差至少三个数量级。IQ Aur拥有强大的冷等离子体成分,X射线发射区位于恒星表面上方,但也有大量的热等离子体。此外,从IQ Aur探测到一个大的X射线耀斑,这意味着存在磁重联。我们对相似恒星的比较研究表明,磁通道风激波(MCWS)产生的X射线辐射的发生强烈地依赖于恒星的性质。X射线发射优选地由诸如IQ Aur的更明亮和更大质量的物体产生。MCWS方案可以一致地描述这些A0 p恒星的X射线发射,假设非常强的磁约束的恒星风已导致建立了一个刚性旋转盘周围的恒星,在那里发生磁重联和离心爆发事件。
2011-05-18 astro-ph.SR
Feature ranking of active region source properties in solar flare forecasting and the uncompromised stochasticity of flare occurrence
太阳耀斑起源于磁活动区,但不是所有的太阳活动区都会产生耀斑。因此,太阳耀斑预测的挑战受益于智能计算分析的物理为基础的属性提取的活动区的可观测的,最常见的视线或矢量磁活动区光球。为了进行耀斑预测,这项研究利用了前所未有的171个耀斑预测活动区域的属性,主要是由太阳动力学天文台(SDO/HMI)上的日震和磁成像仪在欧盟地平线2020 FLARECAST项目的过程中推断的。使用两种不同的监督机器学习方法,允许特征排名作为预测能力的函数,我们表明:i)客观的训练和测试过程对于每个监督机器学习方法的性能至关重要; ii)大多数属性包括重叠信息,因此对于耀斑预测是高度冗余的; iii)太阳耀斑预测仍然是-而且很可能仍然是-一个主要是概率性的挑战。
2019-08-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
DRAFTS: A Deep, Rapid Archival Flare Transient Search in the Galactic Bulge
我们利用人马座窗口闪烁太阳系外行星搜索(SWEEPS)的HST/ACS数据集的深快速档案耀斑瞬态搜索(DRAFTS)约束耀斑率向老恒星星族在银河系隆起。在对229,293颗比V=29.5亮的恒星进行7天的监测期间,我们发现了105颗V=20和V=28之间的恒星的耀斑活动的证据。我们将样本分为非变星和光变曲线包含大尺度变率的变星。变星上的耀斑速率是非变星的\sim 700倍,在潜在的恒星变率和峰值耀斑振幅之间存在着显著的相关性。耀斑的能量损失率一般高于附近的研究良好的单dMe耀斑星。自行的分布与处于银河系隆起的距离和年龄的闪耀恒星是一致的。如果它们是单矮星,它们的跨度为\approx 1.0 - 0.25 M \odot。大部分的耀斑恒星表现出周期性的光度调制,P <3d。如果这些是潮汐锁定的磁活性双星系统,它们在凸起中的比例与当地值相比增加了\sim 20倍。这些恒星可能是有用的放置在冷的近距离双星的角动量演化的约束。我们的研究结果扩大了在光学波段研究耀斑的恒星类型,并建议未来敏感的光学时域研究将不得不与一个更大的样本的耀斑恒星比M矮耀斑星通常认为。
2012-05-07 astro-ph.SR
Successive flux rope eruptions from $δ$-Sunspots region of NOAA 12673 and associated X-class eruptive flares on 2017 September 6
在本文中,我们对2017年9月6日发生在S形活动区NOAA 12673的两个X2.2和X9.3级X级太阳爆发耀斑进行了多波长分析,结合了太阳动力学观测站上的大气成像组件和日震磁成像仪仪器的观测。在报告的活动当天,活动区的光球结构显示出一个非常复杂的$δ$ -太阳黑子网络,导致在热极紫外通道中观察到的日冕S形。这两个X级耀斑都是在$\sim$ 3小时的间隔内从S形核心依次启动的,并作为一个单一的“S形-到-拱廊”事件进行。差分发射测量分析揭示了强烈的加热等离子体的核心活动区的权利,从预耀斑阶段,进一步加强和空间扩展,在每个事件。在耀斑爆发前阶段,通过对早期耀斑增亮和遥远的微弱带状结构位置的日冕磁场进行非无力场模拟,识别出一个预先存在的磁零点,为太阳爆发模型提供了支持。磁外推还揭示了磁绳结构之前,随后支持的观测热EUV通道的爆发的两个耀斑。第二次X级耀斑在两组耀斑带的演变中与标准耀斑情景偏离,这两组耀斑带在空间上分离良好,提供了两个日冕高度处的磁重联的确凿证据。
2018-10-31 astro-ph.SR
A matter of class and flare Flare productivity in solar active regions and power-law constraints on the flare frequency distribution
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
本文通过结合多份耀斑目录分析太阳活动区耀斑产率,发现幂律指数α≈2,且高能量耀斑分布变陡,预测X100级超级耀斑复发时间约370年。
2026-08-06 astro-ph.SR
The largest M dwarfs flares from ASAS-SN
超新星全天空自动巡天(ASAS-SN)是现有的唯一一个在每个$\sim$天用光学光扫描整个天空的项目,达到$g\sim18$的深度。在其前四年的瞬态警报期间(2013-2016年),ASAS-SN观察到53个被归类为可能的M矮星耀斑的事件。我们提出了后续的测光和光谱的所有53个候选人,确认耀斑事件的47个M矮星,一个K矮星,和一个L矮星。剩下的四个天体包括一颗先前确认的金牛座TT星,一颗爆发的年轻恒星,以及两颗太暗而无法确认的天体。对49个耀斑恒星光变曲线的详细检查显示,另外5颗恒星上还有6个耀斑,导致49个天体上总共有55个耀斑,其$V$波段对比度从$ΔV = -1$到$-10.2$不等。使用经验耀斑模型来估计耀斑光变曲线中未观测到的部分,我们得到了每个耀斑期间发出的$V$带能量的下限,从$\log(E_V/{\rm ergs})=32$到$35$,这是在M矮星上检测到的能量最高的耀斑之一。ASAS-SN的M-矮星耀斑星显示出更高的H $α$发射比例,以及更强的H $α$发射相比,没有参考活动选择的M矮星,属于一个人口更磁活跃的恒星。我们还研究了切向速度的分布,发现ASAS-SN耀斑M矮星很可能是薄盘的成员,既不特别年轻也不特别老。
2018-09-12 astro-ph.SR
Time-dependent Stellar Flare Models of Deep Atmospheric Heating
本研究利用RADYN代码构建1D辐射流体动力学恒星耀斑模型网格,模拟高能电子束加热,成功匹配脉冲相光学光谱流量比和谱线形,揭示压力展宽与光学深度对氢巴尔默γ线宽分量的贡献,并公开模型网格供应用。
2024-07-22 astro-ph.SR
Flare Rates, Rotation Periods. and Spectroscopic Activity Indicators of a Volume-Complete Sample of Mid-to-Late M dwarfs within 15 Parsecs
我们提出了一项研究的耀斑率,旋转周期,光谱活动指标的125个单星在15秒差距内,质量在0.1 $-$ 0.3 $M_\odot$之间观察到的TESS任务的第一年,与阐明这些不同的磁连接现象之间的关系的目标。我们收集了每个目标的多个时期的高分辨率光谱,并测量了活性指示剂氦I D $_3$、$Hα$和钙红外三线在8542.09埃处的等效宽度。我们从MEarth测光中得到18个新的自转周期,从TESS测光中得到19个新的自转周期。我们给出了1392个耀斑的星表。经过灵敏度校正后,我们发现所有恒星的耀斑频率分布的斜率都有一个标准值$α$ = 1.98 $\pm$ 0.02。我们确定R $_{31.5}$,每天的耀斑率与能量以上E = 3.16 $\times$ 10 $^{31}$尔格在TESS带通。我们发现,低于$Hα$ EW = -0.71埃的临界值,log R $_{31.5}$随$Hα$发射的增加而线性增加;高于此值,log R $_{31.5}$迅速下降。这些恒星可分为两类:26%的恒星有$Hα$辐射,耀斑率高,典型值为log R $_{31.5}$ = -1.30 $\pm$ 0.08,罗斯比数$<$ 0.50。剩下的74%的恒星几乎没有$Hα$的辐射,其log R值为$_{31.5}$ $<$-3.86,其中大多数恒星在TESS观测期间没有出现单一的耀斑。
2020-10-29 astro-ph.SR
Estimating the frequency of extremely energetic solar events, based on solar, stellar, lunar, and terrestrial records
太阳上最大的爆炸[…]形成了最严重的太空天气风暴原则上,基于SEP的耀斑能量代理记录可以为研究罕见的大事件提供最长的时间基础。我们的结论是,一个建议的代理,硝酸盐浓度在极地冰芯,不可靠地映射到SEP事件。在自然档案中测量的选定放射性核素的浓度可能证明有助于将直接观测的时间间隔延长至1万年,但由于它们对太阳耀斑注量的校准取决于多个知之甚少的属性和过程,因此这些代理目前无法用于帮助确定耀斑能量频率分布。因此,仅限于使用的直接耀斑观测,我们评估的概率大能量的太阳爆炸相结合的太阳耀斑观测恒星耀斑观测合奏。我们的结论是,太阳耀斑能量形成一个相对平滑的分布,从小事件到大耀斑,而耀斑的磁活性,年轻的太阳类恒星的能量和频率显着超过强太阳耀斑,即使在经验缩放与这些恒星的平均活动水平。为了从经验上量化罕见的大太阳耀斑的频率,需要对近太阳年龄的恒星进行广泛的调查,例如开普勒卫星是可行的。由于耀斑大于约X30的可能性仍然不受经验约束,我们提出了间接的论据,根据太阳黑子的记录和统计论据,过去四个世纪的太阳耀斑可能没有大大超过太空时代观察到的最大耀斑的水平,在未来30年内,最多有10%的可能性会发生大于X30的耀斑。
2012-06-21 astro-ph.SR
Understanding the Duration of Solar and Stellar Flares at Various Wavelengths
本研究利用辐射流体力学代码模拟了不同波长下太阳和恒星耀斑的持续时间,发现其取决于等离子体温度、发射高度及冷却机制,并揭示了低层大气直接加热响应与日冕间接响应色球蒸发(Neupert效应)辐射的明显区别。
2023-09-07 astro-ph.SR
Searching For Gamma-ray Emission from Stellar Flares
本研究通过堆叠费米望远镜数据搜寻恒星耀斑的伽马射线辐射,得到与太阳耀斑缩放后一致的上限,并支持中性π介子衰变机制。
2024-05-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar energetic particles in the magnetically turbulent habitable zones of TRAPPIST-1-like planetary systems
靠近母恒星的行星,例如M矮星周围的宜居带,可能会受到特别高剂量的粒子辐射。我们已经进行了测试粒子模拟的~GeV的质子,调查内的星风和磁场的TRAPPIST-1-like系统的耀斑或行波冲击波加速高能粒子的传播。湍流模拟与各向同性功率谱的小尺度静磁扰动。我们发现,只有百分之几的粒子从恒星表面的半个恒星半径内注入逃逸,逃逸分数增加强烈增加注入半径。随着叠加湍流幅度的增加,逃逸颗粒越来越多地被周围螺旋磁场偏转和聚焦。在我们的TRAPPIST-1模拟中,无论注入的角度区域如何,粒子都强烈地集中在快风区域内的两个帽上,并以赤道行星轨道平面为中心。根据应用于M矮星的太阳耀斑的远紫外辐射和高能质子之间的比例关系,最里面的假定可居住行星TRAPPIST-1 e受到质子通量的轰击,其数量级比现在的地球大6个数量级。我们注意到两种机制,可以强烈限制EP通量从活跃的恒星:EP从耀斑包含的恒星磁场和潜在的日冕物质抛射,可能会产生EP在更大的距离也未能逃脱。
2019-02-11 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Giant white-light flares on fully convective stars occur at high latitudes
白光耀斑是恒星表面由磁场驱动的局部增亮现象。它们的时间、光谱和统计特性提供了大量关于恒星磁场的物理信息。磁斑的空间分布和相关的耀斑区域有助于限制发电机理论。此外,耀斑被认为对围绕这些恒星运行的系外行星的可居住性有着至关重要的影响。由于缺乏空间分辨率,测量太阳以外恒星上耀斑的位置具有挑战性。在这里,我们提出了四个完全对流的恒星与凌日系外行星调查卫星(TESS),显示大,长时间的耀斑在白光调制的亮度由恒星的快速旋转。这使我们能够直接从光变曲线确定这些耀斑的轨迹。这四次耀斑都发生在纬度55度到81度之间,远高于典型的太阳耀斑纬度。我们的研究结果证明,强磁场往往出现在完全对流恒星的恒星旋转极附近,并表明耀斑对小恒星周围系外行星可居住性的影响可能比以前认为的要弱。
2021-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Altair - the 'hottest' magnetically active star in X-rays
A7恒星牛郎星是最热的磁活动恒星之一。它靠近太阳,可以详细研究具有浅对流区的恒星的X射线日冕。我们使用了一个深XMM牛顿观测牛郎星和分析X射线光变曲线,光谱和发射线,调查的时间行为和性质的X射线发射等离子体和研究全球日冕结构。我们发现牛郎星的日冕主要位于低纬地区,其X射线光度L_X =1.4 × 10^27 erg/s,活动水平很低,log L_X/L_bol =-7.4。在低密度下,X射线发射主要由冷等离子体(1-4 MK)主导,元素丰度表现出类似太阳的FIP效应和Ne/O比。X射线亮度在观测过程中变化了30%,很可能是由于旋转调制和微小的活动;相比之下,没有检测到强烈的耀斑或大量的热等离子体。牵牛星的X射线活动水平显然接近饱和水平,与晚型恒星相比,大约减少了四个数量级。凭借其快速旋转,牛郎星提供了一个效率低下,但非常稳定的发电机,主要在赤道周围“较冷”表面区域下方的对流层中运行。这种发电机机制导致了磁活动,并导致了X射线的性质,总体上与静止的太阳非常相似,尽管底层恒星非常不同。
2009-03-05 astro-ph.SR
Coronal response to magnetically-suppressed CME events in M-dwarf stars
我们报告的第一个国家的最先进的数值模拟的结果日冕物质抛射(CME)发生在现实的磁场配置的中等活跃的M-矮星。我们的分析表明,一个清晰的,新颖的,可观察到的,日冕响应是由于爆发的崩溃和最终释放到恒星风中产生的。逃逸CME事件,弱抑制的大规模领域,诱导耀斑一样的签名,从日冕物质在不同的温度下,由于压缩和相关的加热的排放。这种类似耀斑的轮廓显示了其多普勒频移信号(从红色到蓝色)的独特时间演变,因为爆发首先向恒星坍塌,然后在向外的途中扰动周围的磁化等离子体。恒星领域提供部分禁闭,日冕物质抛射碎片发生,导致上升和下降的流动模式,类似于太阳日冕雨周期。在强烈受抑制的事件中,反应更好地描述为逐渐变亮,其中失败的CME以日冕雨云的形式沉积,导致环境高能通量以相对较小的因子($\sim2-3$)缓慢得多的上升。在所有考虑的情况下(逃逸/限制),发生从中程日冕温度等离子体的发射分数减少,类似于在太阳上观察到的日冕变暗事件。探测这些日冕物质抛射引起的特征的观测特征需要灵敏的下一代X射线空间望远镜。
2019-09-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interpreting a Dwarf Nova Eruption as Magnetic Flare Activity
我们认为,矮新星天鹅座SS在爆发期间的无线电发射来自形成日冕(类似于磁活跃恒星中发现的日冕)的磁活动,而不是来自喷流。Laor和Behar最近的研究结果表明,当射电宁静类星体中吸积盘的射电和X射线通量之比与活动星相同时,Lr/Lx=10^{-5},则大部分射电辐射来自日冕。利用文献中的观测资料,我们发现,对于天鹅座SS,在爆发期间Lr/Lx<10^{-5}。这并不意味着在爆发期间不会发射喷气式飞机。相反,如果喷发吸积盘中的磁活动与恒星中的磁活动相似,那么质量喷射,例如,就像日冕物质抛射一样。因此,类似于活跃恒星的磁耀斑可能是各种系统(从年轻恒星到大质量黑洞)中发射喷流的主要机制。
2009-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Time-domain analysis of multi-waveband flares from AD Leonis
本研究使用FAST望远镜观测AD Leonis,发现一次左旋圆偏振射电爆发,并结合历史数据对49次爆发进行周期性分析,提出3.04天候选周期,建议未来开展更密集观测。
2024-04-25 astro-ph.SR
Radio emission from the magnetically active M dwarf UV Ceti from 1 GHz to 105 GHz
本研究通过1-105 GHz多历元射电观测表征了磁活动M矮星UV Ceti的射电频谱,发现耀发、极光型及持续辐射,并探讨了其大尺度磁场在非热粒子加速中的作用及可能的辐射机制。
2024-06-25 astro-ph.SR
Solar Energetic Particle Forecasting Algorithms and Associated False Alarms
已知太阳高能粒子(SEP)事件发生在太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)之后。然而,一些高能量的太阳事件不会导致在地球上检测到SEP,并且这些类型的事件可以被称为“假警报”。我们定义了两个简单的SEP预测算法的基础上发生的磁连接CME的速度超过1500公里/秒(“快速CME”)或连接良好的X级耀斑和分析他们的历史数据集。我们比较的参数,这些太阳事件产生了一个增强的>40兆电子伏的质子在地球上(“一个SEP事件”)和假警报。我们发现,一个SEP预测算法的基础上发生一个连接良好的快速CME产生更少的误报(28.8%)比一个连接良好的X级耀斑(50.6%)。两种算法均未能预测相对较高比例的SEP事件(分别为53.2%和50.6%)。我们对历史数据集的分析表明,虚警X级耀斑要么与任何CME无关,要么与速度低于500 km/s的CME有关;虚警快速CME往往与小于M3级的耀斑有关。一种更好的预测方法是一种算法,它将CME和耀斑的发生作为其基础。我们定义了一个新的预测算法,它使用的CME和耀斑参数的组合,并表明虚警率是类似的算法的基础上快速CME(29.6%),但SEP事件的百分比没有预测到32.4%。产生>40 MeV质子和假警报的太阳事件的列表已经导出,并可用于帮助进一步研究。
2017-10-23 astro-ph.SR
Solar CME Plasma Diagnostics Expressed as Potential Stellar CME Signatures
太阳日冕物质抛射(CME)与太阳耀斑有很强的联系,但还没有完全了解。太阳磁场活动的这种特征也可能发生在其他恒星上,但由于缺乏成功探测到的恒星CME,因此很难进行统计研究,以显示CME和耀斑之间的类似联系。由于潜在的强关联,对恒星CME的搜索通常始于对磁活动恒星上的超级耀斑的成功搜索。无论耀斑的存在,我们强调实用程序的CME特定的光谱特征时,试图找到并确认恒星CME候选人搜索。我们使用太阳CME的例子,为什么大量的紫外线发射线,同时检测时,可以大大提高光谱发现恒星CME候选人的可信度。我们预测CME相关的发射线如果来自遥远的恒星,会有多亮。我们特别推荐使用三条发射谱线(C IV 1550埃,O VI 1032埃和C III 977埃),因为它们可能具有明亮的信号和方便的诊断能力,可以用来确认观测信号是否真的来自恒星CME。
2022-05-25 astro-ph.SR
Kepler Monitoring of an L Dwarf I. The Photometric Period and White Light Flares
我们报告的结果,15个月的监测附近的领域L1矮星WISEP J190648.47+401106.8(W1906+40)与开普勒任务。与Karl G.扬斯基甚大天阵和北双子座望远镜显示L矮星是磁活跃的,有静止的射电和可变的H $α$发射。初步的三角视差显示,W 1906 +40距离$16.35^{+0.36}_{-0.34}$ pc,所有的观测结果都表明W 1906 +40是一颗刚超过氢燃烧极限的古老盘星。这颗恒星的光度变化周期为8.9小时,振幅为1.5%,全年相位一致。我们从观测周期、光度($10^{-3.67 \pm 0.03} L_\odot$)、有效温度($2300 \pm 75$ K)和$v \sin i$($11.2 \pm 2.2$ km/s)推断出$0.92 \pm 0.07 R_J$和$\sin i > 0.57$的半径。光变曲线可以用单个大的高纬度暗点来建模。与许多L型棕矮星不同,没有证据表明在$\gtrsim 2%$水平上存在其他变化,无论是非周期性的还是短暂的周期性的,这些变化掩盖了潜在的旋转周期。我们认为,长寿命的表面特征可能是由于恒星黑子,但云的变化的可能性不能排除没有进一步的多波长观测。在双子座光谱学期间,我们观察到了有史以来在L矮星上看到的最强大的耀斑,估计白光发射的能量为$\sim 1.6 \times 10^{32}$尔格。使用开普勒数据,我们确定…
2013-10-22 astro-ph.SR
Mottled protoplanetary disk ionization by magnetically-channeled T Tauri star energetic particles
原行星盘的演化被认为主要是由磁化盘风和湍流粘性引起的角动量传输驱动的。盘的电离对于这些过程是必不可少的,被认为是由于宿主恒星的日冕X射线,但也可能是由日冕耀斑或行进的冲击波产生的高能粒子和恒星风平流产生的。我们对高能质子在真实的T~Tauri星风中的传播进行了试验粒子数值模拟,其中包括叠加的小尺度静磁湍流。各向同性(Kolmogorov功率谱)的湍流分量沿单个粒子的轨迹合成。我们研究了能量范围为$[0.1 - 10]$ GeV的T~Tauri星上大耀斑的{ \it Chandra} X射线观测的预期和{ \it Herschel}空间天文台最近的迹象表明,高能粒子对年轻恒星的盘电离的重要贡献。在与以前的理论研究发现在整个磁盘电离的高能粒子的优势,我们发现,磁盘电离可能是由X射线在其大部分地区,除了在狭窄的区域内,粒子被引导到磁盘上的强烈纠缠和湍流磁场主导。这些区域的径向厚度是靠近恒星的$\sim 5$恒星半径,并随着径向距离的增加而变宽。这可能会持续到离恒星很远的地方($10$ AU或更远),在那里粒子可以被湍流风大量平流和扩散。
2017-12-30 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Multiwavelength Observations of AB Doradus
我们已经观察到明亮的,磁活跃的多星AB剑鱼座在多波长活动围绕两个大型设施的分配在2006年11月和2007年1月。我们的观测至少覆盖了三次大耀斑。这些耀斑被观察到在其非常初始的阶段产生显着的硬化的X射线光谱。我们使用朱雀X射线卫星和澳大利亚望远镜紧凑阵列在3.6和6厘米处监测了与耀斑相关的影响。还包括11和21 cm处的观察结果,但它们受到干扰的影响。从我们的多波长覆盖范围,我们发现,所观察到的效果可以主要与一个大的活跃区域附近的经度零。2007年1月8日的第二次主要X射线和微波耀斑以有利的几何形状被观测到,这使得它的初始高能脉冲相位可以在朱雀的XIS探测器的较高频率范围内被观测到。分数圆偏振测量的完整运行,为25分钟的积分,并在4.80 GHz,为5分钟的积分。大多数完整数据集显示AB D或B的圆极化分数在大于3 σ水平时具有显著性。在4.80和8.64 GHz的5分钟积分中,这一部分达到了3和9西格玛之间的显着水平。由于缺乏角分辨率,无法将这些高V/I值与AB D或B的两个低质量红矮星成分中的一个或另一个相鉴别。
2014-05-27 astro-ph.SR
Constraining Stellar Coronal Mass Ejections Through Multi-Wavelength Analysis of the Active M Dwarf EQ Peg
恒星日冕物质抛射在实验上仍然不受约束,不像在电磁波谱中随处可见的恒星耀斑。以II型爆发形式出现的低频射电爆发提供了识别和限制恒星CME速率和性质的最佳手段。CME的性质可以通过使用建议的太阳-恒星比例关系和CME的多波长观测,通过使用II型爆发和相关的耀斑预计将同时发生,进一步改善。我们报告20小时的观测附近,磁活性,以及特点M矮星EQ Peg。这些观测同时由Jansky甚大天线阵在其P波段(230-470 MHz)和Apache Point天文台在SDSS u'滤波器($λ$ = 3557 MHz)中进行观测。动态频谱的P波段数据,构建搜索信号的频率-时间域,没有发现漂移的无线电爆发,可以归因于II型爆发的证据。鉴于我们观测的敏感性,我们能够对可能发生的任何爆发的亮度温度和源大小进行限制。利用四个观测到的恒星耀斑的太阳定标率,我们预测CME参数。考虑到日冕密度和光球场强度的限制,我们的模型表明,观测到的耀斑不足以在我们观测到的频率下产生可检测的II型爆发。我们认为这些结果的影响,以及其他最近的发现,恒星质量损失。
2018-03-07 astro-ph.SR
Radio Diagnostics of Particle Acceleration in Solar Flares with SKAO Observations
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);University College London(伦敦大学学院);University of Glasgow(格拉斯哥大学)
综述利用SKAO高分辨率射电观测诊断太阳耀斑中粒子加速过程,包括非热辐射机制、磁场诊断及对弱粒子群统计研究的前景。
2026-06-27 astro-ph.SR
A Readily Implemented Atmosphere Sustainability Constraint for Terrestrial Exoplanets Orbiting Magnetically Active Stars
随着4,300多颗已确认的系外行星的出现,系外行星研究的下一个里程碑是确定这些新发现的世界中哪些可能存在生命。日冕物质抛射(CME)是由磁性活跃、引发超级耀斑的矮星产生的,对类地系外行星的可居住性构成直接威胁,因为它们可以剥夺它们的大气层。在这里,我们开发了一个易于实施的大气可持续性约束的陆地系外行星轨道活动的矮星,依赖于磁层压缩所造成的CME的影响。我们的约束集中在我们自己的日光层,适用于一个给定的系外行星,CME系统的理解,需要作为关键输入观测到的热辐射能量的耀斑发出的主恒星。将我们的约束应用于六颗著名的系外行星(开普勒-438 b,近半人马座b和Trappist-1d,-1e,-1f和-1g),在它们的恒星宿主的宜居带内或附近,表明只有开普勒-438 b可能具有大气可持续性对抗恒星CME。这似乎与最近的一些研究一致,然而,这些研究可能需要更苛刻的计算资源和观测输入。我们的物理直观的约束可以很容易地和enchanted应用,或一般化,大规模的系外行星调查,以检测行星,可以筛选的大气层,也许,可能的生物特征,在更高的优先级,由目前和未来的仪器。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Flares in the TESS Light Curves of Planet-hosting M dwarfs
本研究分析TESS观测的M型矮星光变曲线的耀斑特征,计算不同活动水平恒星的耀斑频率分布幂律指数,为JWST开展的系外行星大气观测提供耀斑活动背景参考。
2025-11-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effect of a Strong Stellar Flare on the Atmospheric Chemistry of an Earth-like Planet Orbiting an M dwarf
主序星M对天体生物学提出了一个有趣的问题:它们在我们银河系中的丰度使它们成为寻找可居住行星的目标,但它们强烈的色球活动产生高能辐射和带电粒子,可能对生命有害。我们研究了1985年4月12日耀斑的影响,从M矮星,AD狮子座(AD狮子座),模拟紫外线辐射和质子对大气化学的影响,一个假设的,类似地球的行星位于其宜居带。根据对太阳质子事件的观测和Neupert效应,我们估计了能量大于10 MeV的粒子的与$5.9\times 10^{8}$质子耀斑有关的质子通量cm $^{-2}$ sr $^{-1}$ s $^{-1}$。然后,我们计算了由耀斑产生的氮氧化合物的丰度,通过缩放这些化合物在一个大型太阳质子事件称为"卡林顿事件"的生产。使用1-D光化学模型耦合到1-D辐射/对流模型进行模拟。我们的研究结果表明,在耀斑期间发出的紫外线辐射并没有产生显着的变化,在臭氧柱深度的行星。当质子的作用包括在内时,对于一个没有磁场的行星,在耀斑爆发两年后臭氧消耗达到了94%的最大值。在耀斑的高峰期,计算出的到达地表的紫外线通量,在对生命有害的波长范围内,超过了地球在不到100秒内接收到的紫外线通量。因此,耀斑可能不会对轨道上的可居住行星表面的生命构成直接危险。由于狮子座AD是已知的磁活动最活跃的M矮星之一,这个结论应该适用于其他色球活动水平较低的M矮星周围的行星。
2010-05-31 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
The TESS View of LOFAR Radio-Emitting Stars
最近使用LOFAR在144 MHz低射频上探测到M矮星GJ 1151,这被解释为系外行星与其宿主恒星发生磁相互作用的证据。这将是第一颗被射电望远镜发现的围绕主序星的系外行星。对这样一颗行星的径向速度的确认已经证明是不确定的,无线电发射仍然有可能是由恒星日冕过程产生的。利用TESS的数据,我们通过探测GJ 1151以及LOFAR探测到的其他14颗M矮星的恒星活动和耀斑来阐明这个问题。GJ 1151和其他三颗恒星-行星相互作用候选者被发现是不活跃的,没有旋转调制和很少的耀斑,如果有的话。LOFAR的其余部分经常探测到M矮星的耀斑。我们认为恒星活动不太可能是GJ 1151及其三个类似物明亮的圆偏振发射的原因,并支持恒星-行星磁相互作用的解释。
2021-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A superflare of BP Tau simultaneously caught by EP X-ray and TESS optical observations
Polar Research Institute of China(中国极地研究中心);Key Laboratory for Polar Science, MNR(自然资源部极地科学重点实验室);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Department of Astronomy, Peking University(北京大学天文学系);Hamburger Sternwarte(汉堡天文台);Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel(基尔大学理论与天体物理研究所);INAF—Osservatorio Astronomico di Palermo(意大利国家天体物理学院巴勒莫天文台);Department of Physics, Imperial College London(伦敦帝国理工学院物理系)
本文报道BP Tau的超级耀斑被EP的WXT、FXT与TESS同时观测,明确其X射线与光学辐射的特征,证实联合分析EP与TESS数据研究超级耀斑的潜力
2026-08-25 astro-ph.SR
X-ray and Hα superflare on an RS CVn-type star, UX Arietis: Constraint on the flare location from radial velocity change during the flare
Chuo University(中央大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(美利坚天主教大学);Kyoto University(京都大学);Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台昴星望远镜);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);National Solar Observatory(美国国家太阳观测台);Chiba University(千叶大学)
研究通过观测UX Arietis的X射线和Hα超耀斑,确定了耀斑区域位置及等离子体几何结构,揭示了其与低纬度暗斑的关系。
2026-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
The magnetic connectivity of coronal shocks from behind-the-limb flares to the visible solar surface during $γ$-ray events
上下文在太阳耀斑发生后的几分钟到几小时内观测到的100 MeV以上的γ射线表明,在太阳大气中相互作用的高能粒子可以长时间储存和/或加速。从地球上观测,即使在太阳边缘以外的地方也能探测到γ射线,这为研究由日冕物质抛射(CME)驱动的日冕激波在这些粒子加速中的作用提供了有利的观测条件。目标:在本文中,我们调查的空间和时间演化的日冕冲击推断,从体视观测的背后的肢体耀斑,以确定它们是否可能是源的粒子产生的γ射线。研究方法:我们分析了CME和与费米大面积望远镜(LAT)测量的γ射线事件相关的日冕冲击的早期形成,从2013年10月11日,2014年1月6日和9月1日从地球上观察到的太阳边缘后面的三次爆发。我们使用了一个三维三角测量技术,遥感观测的基础上,模拟从太阳表面上方的日冕物质抛射冲击的扩张。将膨胀模型与日冕磁场的各种模型相结合,使我们能够推导出激波马赫数随时间的分布以及激波产生的粒子与地球上可见的太阳表面的磁连接。结果如下:这三个事件的重建激波阵面在耀斑开始后和>100 MeV γ射线发射开始前与可见太阳表面磁连接。在这些连接处的激波表面也表现出明显的颗粒扩散所需的超临界马赫数。[...](节录)
2017-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The 2024 July 16 Solar Event: A Challenge To The Coronal Mass Ejection Origin Of Long-Duration Gamma-Ray Flares
NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Catholic University of America(美国天主教大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部);Jeremiah Horrocks Institute, University of Lancashire(兰开夏大学杰里米·霍罗克斯研究所);W.W. Hansen Experimental Physics Laboratory, Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Department of Physics and SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University(斯坦福大学W.W.汉森实验物理实验室、卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所、物理系及SLAC国家加速器实验室);Department of Astronomy, University of Maryland, College Park(马里兰大学天文学系);Space Science Center, University of New Hampshire(新罕布什尔大学空间科学中心)
2024年7月16日日冕事件挑战了长持续时间伽马射线暴的起源理论,表明高能γ射线发射可能源于局部粒子加速而非激波回降水。
2025-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
The hot Jupiter of the magnetically-active weak-line T Tauri star V830 Tau
我们报告的结果,扩展的光谱偏振和光度监测的弱线金牛座T星V830头和最近发现的新生的近距离巨行星。我们的观测是在MaTYSSE计划内进行的,分布在91天内,涉及ESPaDOns和Narval分光偏振仪,这些分光偏振仪与3.6米的加拿大-法国-夏威夷望远镜、2米的Bernard Lyot望远镜和8米的Gemini-North望远镜相连。使用塞曼多普勒成像,我们表征的表面亮度分布,磁拓扑结构和表面差异旋转的V830头在我们的观测时间,并证明这两个分布随时间的演变超出了预期的差异旋转。我们还报告说,在我们的观测接近尾声时,V830 Tau触发了一个主要的耀斑和两个较弱的前体,在多个光谱活动代理中表现为增强的红移发射。采用3种不同的滤波技术,模拟了V830 Tau产生的径向速度(RV)活动抖动(半幅值为1.2km/s),成功地提取了隐藏在抖动背后的68 m/s RV行星信号,进一步证实了V830 Tau b的存在,并更好地表征了其轨道参数。我们发现,基于高斯过程回归的方法表现最好,这要归功于其更高的建模能力,不仅是活动抖动,而且在我们的观察过程中,它的时间演变,并成功地再现我们的RV数据的均方根精度为35米/秒。我们的研究结果提供了新的观测约束的情况下,恒星/行星形成,并展示了大规模搜索的科学潜力,在金牛座T恒星附近的巨行星。
2016-11-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Variable Radio Emission of V830 Tau and Its Putative Planet
本研究通过JVLA对V830 Tau开展8天4-8GHz射电观测,证实其射电变幅超5倍且存在多日长耀发,提出该耀发可能源于恒星与疑似行星的磁层相互作用,若耀发周期与行星轨道周期吻合,微波特征可作为验证年轻磁活跃恒星周围行星的新工具。
2025-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
NGTS-7Ab: An ultra-short period brown dwarf transiting a tidally-locked and active M dwarf
我们提出了NGTS-7Ab的发现,这是一颗高质量的棕矮星,它以16.2小时的周期穿越M矮星,作为下一代过境调查(NGTS)的一部分。这是迄今为止褐矮星围绕主序星或前主序星运行的最短周期。M恒星宿主(NGTS-7A)的年龄约为5500万年,处于自旋轨道同步状态,我们将其归因于与褐矮星的潮汐相互作用,使恒星旋转。宿主星是磁活跃的,并显示出多个耀斑跨越NGTS和后续的光变曲线,我们用它来探测耀斑星点的相位关系。主星也有一颗M星伴星,距离为1.13角秒,拥有非常相似的自行和系统速度,这表明NGTS-7系统是一个等级三元组。潮汐同步和磁制动的结合预计将推动褐矮星轨道的持续衰变,其剩余寿命仅为5 - 10百万年。
2019-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR