M 恒星小尺度磁场的旋转调制与长期演化——基于 SPIRou 的观测分析

M 恒星已知具备磁场，这对行星研究以及星体和行星形成与演化具有关键作用。观测结果显示，利用 Zeeman-Doppler 成像重建的大尺度磁场的长期演化，以及其多样化的拓扑结构。然而，这些大尺度磁场仅解释了可通过对无偏振光谱线 Zeeman 展宽直接建模所探测到的无符号磁通量的一个小部分。本文旨在考察 M 恒星平均小尺度磁场随时间的长期行为，并评估我们从无偏振光谱中推导出的场测量时间序列中检测旋转调制的能力。我们对 2019 年至 2024 年间使用 SPIRou 记录的近红外高分辨率光谱进行拟合，这些光谱是 SLS 和 SPICE 大型项目的一部分。分析对象包括 2 个部分对流性 M 恒星（AD Leo、DS Leo）和 3 个完全对流性 M 恒星（PM J18482+0741、CN Leo、Barnard 星），以及质量接近完全对流极限的 EV Lac。我们的分析提供了平均小尺度磁场的测量值，这些测量值与来自相同数据的纵向磁场和温度变化测量（d$Temp$）进行了比较。我们在样本中 4 个恒星的小尺度磁场序列中成功检测到了旋转周期。我们发现，平均磁场可在一年内变化最多 0.3 高斯（例如 CN Leo），或在旋转相位间可达 1 高斯。从纵向磁场和小尺度磁场获取的旋转周期在误差范围内一致。d$Temp$ 测量值与 3 个恒星（EV Lac、DS Leo 和 Barnard 星）的小尺度磁场测量值呈反相关。