这幅艺术家的作品展示了一颗红矮星发出的超级耀斑。(Image credit: NASA, ESA and D. Player)
据美国太空网（By Robert Lea）：一项关于红矮星的新研究显示，即使是这类恒星中最安静的例子也比太阳更加活跃和狂野。
红矮星被天文学家正式称为“M矮星”，是银河系中最常见的恒星，在爆发出巨大的“超级耀斑”之前，可以长时间保持平静。这些耀斑之前已经被测量出比来自太阳的类似耀斑强100到1000倍，年轻的红矮星尤其混乱。
这些爆发，以及被称为日冕物质抛射(CMES)的灼热等离子体的爆发，对围绕红矮星运行的行星具有不可思议的破坏性，剥离它们的大气层，并释放出足够的辐射来蒸发液态水，即使是在它们周围所谓的可居住区——恒星周围的区域，液态水可以存在于世界表面。
一些科学家说，如此高的活动可能因此使生命难以在红矮星周围扎根。
天文学家特别热衷于寻找潜在生命迹象的一个系统是TRAPPIST-1，它包含七颗大约地球大小的行星，其中至少有三颗位于可居住区。但TRAPPIST-1是一颗红矮星，如果它像另一颗红矮星比邻星一样爆发出剧烈的耀斑，2019年发出的耀斑亮度是耀斑前亮度的1.4万倍，那么TRAPPIST-1的生命宿主潜力可能相对较低。
这项新研究背后的团队，包括来自法国、葡萄牙和瑞士的科学家，研究了高精度径向速度行星搜索器(HARPS)在2003年至2020年期间收集的177颗红矮星的观测数据，HARPS是欧洲南方天文台拉新罗天文台3.6米望远镜上的一种仪器。这使得他们能够描述这些红矮星的长期可变性。
所有的恒星都表现出某种程度的可变性；例如，太阳的活动周期大约持续11年。在这个周期中，太阳黑子在我们恒星表面的频率增加和减少。在磁场活动的驱动下，太阳黑子数量的增加会导致太阳耀斑和空间天气强度的增加。
幸运的是，生命的出现和进化比太阳周期要长得多。例如，在地球上，生命出现在大约40亿年前，大约在地球形成后的5亿年。如果银河系其他地方的生命需要类似的时间框架来发展，那么红矮星的长期可变性和凶猛性可能会对这一过程产生重大影响。
为了研究红矮星活动的可变性，研究小组转向了HARPS数据，因为该仪器在观察恒星的活跃程度方面特别有用。这是因为它观察的是恒星色球层(大气层的第二层)的排放物。这一层的辐射是由磁场活动驱动的，就像耀斑一样，而不是发生在恒星核心的聚变。
因为天文学家一直在努力详细研究单个的红矮星，所以下一个最好的方法就是在很长一段时间内观察这些恒星。要真正获得红矮星可变性的清晰图像，需要长视角，但这种类型的数据是有限的。
一幅艺术家的渲染图展示了围绕一颗红矮星运行的系外行星。(Image credit: NASA/JPL-Caltech)
“明确识别一个周期需要测量显示其在几个周期内的重复。包括主要作者和格勒诺布尔阿尔卑斯大学研究员Lucile Mignon在内的研究小组在新的研究中写道:“这需要长时间的数据。”“即使时间覆盖对一些恒星来说不够，但是，我们的数据可以用来估计一个最小的循环周期(如果存在的话)。”
为了弥补长期数据的不足，研究小组确定了单个恒星的“季节”。科学家们将这些季节定义为150天的周期，在此期间至少进行五次观测，观测之间的间隔不超过40天。他们写道，研究小组选择150天作为他们的季节，因为这是红矮星自转周期的典型最大极限。
这使得研究人员从177颗红矮星的总样本中识别出57颗恒星的子集，这表明可变性是这一恒星类别的一个定义特征。
“我们发现大多数恒星都是显著可变的，即使是最安静的恒星，”作者解释道，并补充说样本中57颗恒星中的75%显示出长期可变性。“我们发现长期时间尺度从几年到20多年不等。”
该团队承认，对红矮星及其可变性的检查实际上只是了解这些暴力恒星的第一步。他们还表示，红矮星的真实行为可能比这些结果所表明的更加复杂。
这种复杂性可能源于恒星可能有多个相互影响的周期，因此解释了为什么红矮星的行为一直是一个难以理解的挑战。
该团队的研究已被《天文学与天体物理学》杂志接受发表，并发表在arXiv上。
