快速自转全对流恒星中的强偶极磁场

M矮星是我们银河系中数量最多的恒星，质量约在0.5至0.1太阳质量之间。其中许多表现出与太阳定性相似的表面活动，并产生耀斑、高X射线通量和大规模磁场。此类活动由对其内部对流运动供能的发电机驱动。理解这些恒星中磁场的性质在天体物理学中有广泛应用，包括例如恒星发电机理论以及可能环绕这些恒星的行星周围环境条件。大多数具有对流包层的恒星遵循一个自转-活动关系，其中各种活动指标在自转周期短于几天的恒星中达到饱和。在自转更慢的恒星中，活动随自转速率逐渐衰减。由于X射线与磁通量之间存在紧密的经验关联，认为恒星磁场也将饱和至约~4kG的值。本文中我们报告在四颗全对流M矮星中探测到高于假定饱和极限的磁场。通过结合光谱与偏振研究的结果，我们用双稳态发电机模型解释我们的发现：具有最强磁场的恒星处于偶极发电机态，而处于多极态的恒星无法产生强于约四千高斯的磁场。我们的研究提供了观测证据，表明全对流M矮星中的发电机产生的磁场不仅其大尺度分量的几何结构可以不同，而且总磁能也可不同。