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前沿速递 | ncs 集萃：2026-08-20 期
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无处不在的开尔文-亥姆霍兹不稳定性驱动太阳上的等离子体混合
Ubiquitous Kelvin-Helmholtz instabilities driving plasma mixing on the Sun
The interaction between the magnetic field and turbulent convection in the Sun's photosphere drives the dynamics, evolution and structuring of its magnetized atmosphere. This interaction often takes place at or below the spatial resolution of modern-day observations. Here we report on high-spatial-resolution observations of the solar photosphere acquired using the world's first 4-m class solar telescope, the US National Science Foundation's Daniel K. Inouye Solar Telescope. Time sequence images
太阳光球中磁场与湍流对流的相互作用驱动着其磁化大气的动力学、演化和结构形成。这种相互作用通常发生在现代观测手段空间分辨率之下或与之相当的尺度上。本研究利用全球首台4米级太阳望远镜——美国国家科学基金会的丹尼尔·井上太阳望远镜，获取了太阳光球的高空间分辨率观测数据。时间序列图像揭示出比以往观测更为复杂且动态的太阳场景。我们在磁通量聚集区边缘发现了普遍存在的磁化开尔文-亥姆霍兹不稳定性，并通过实验证实了一个长期存在的理论预测。太阳光球中小尺度磁化开尔文-亥姆霍兹不稳定性的发现（该现象可通过高分辨率数值模拟重现），对我们理解具有涡旋运动的磁场的产生和耗散机制具有深远影响，这类运动可能导致磁通量编织效应。研究结果支持以下图景：可见太阳表面下方的分层结构中存在分离的磁场聚集区，这些区域与光球中表现为亮斑聚集区和孔区的整体性磁通量区域相连。开尔文-亥姆霍兹不稳定性是磁流体系统中传输质量、能量、动量和磁通量的高效机制，为理解磁活跃区（如本次观测区域）内的物理过程提供了革命性见解。
研究发现太阳光球中广泛存在小尺度磁化开尔文-亥姆霍兹不稳定性，通过高分辨率观测证实了理论预测，并揭示其对磁场演化及磁活跃区物质输运的重要意义。
真空双折射现象与射电磁星发出的偏振X射线辐射
Vacuum birefringence and the polarized X-ray emission from a radio magnetar
Magnetars are isolated neutron stars with exceptionally strong surface fields exceeding 1014 G (ref. ). Their bright X-ray emission probes physical regimes in which quantum electrodynamics (QED) influences radiation propagation. Strong magnetic fields induce polarization-dependent refractive indices in the vacuum; such vacuum birefringence remains a long-standing but unconfirmed prediction of QED. Here we report phase- and energy-resolved polarization measurements of the radio-emittin
磁星是孤立的致密中子星，其表面磁场强度极高，超过1014高斯（G）（参考文献）。它们明亮的X射线辐射可探测到量子电动力学（QED）影响辐射传播的物理机制。强磁场会在真空中产生与偏振相关的折射率；这种真空双折射现象是量子电动力学的长期预测，但尚未得到证实。本研究报告了通过协调成像X射线偏振测量探测器、中子星内部成分探测器和帕克斯/穆里扬天文台的X射线和射电观测，对射电发射磁星1E 1547.0-5408进行的相位和能量分辨偏振测量结果。我们在热主导的软X射线波段检测到了较高的偏振度（PD），在2 keV时达到65%的相位平均值，随后在2 keV至4 keV之间显著下降。在某些旋转阶段，2-3 keV的偏振度上升至近80%，而在整个射电束穿过期间仍保持较高水平（≳40%）。相位依赖的X射线和射电偏振角均符合旋转矢量模型，表明发射几何形状追踪恒星的大尺度磁场。这些特征共同挑战了采用非折射光传播至无穷远的标准表面发射模型。受真空双折射支配的磁层传播可以自然解释X射线偏振信号。我们的研究结果标志着在探索量子电动力学这一标志性预测方面取得了重大进展，为超强场量子物理学开辟了一
磁星1E 1547.0-5408的X射线和射电偏振测量显示，其软X射线波段存在高偏振度，且相位依赖的偏振角与旋转矢量模型一致，挑战了传统表面发射模型，支持了真空双折射效应的解释，为量子电动力学预测提供了新证据。