磁星如何形成？新模擬：低質量中子星相撞瞬間「打造」最強磁場天體
所有中子星都擁有極強大磁場，其中約 1% 中子星被稱為磁星（Magnetars），它們是磁場再比普通中子星強千倍的極端天體，也被認為是引發軟伽馬射線重複爆發（Soft Gamma-ray Repeaters）、快速電波爆發（Fast Radio Bursts）等劇烈瞬變事件源頭，但磁星如何形成仍是天文物理學未解之謎。
中子星典型磁場強度比地球最強磁場高 10 萬倍，而 2 顆中子星碰撞通常會合併形成黑洞，這是因 2 顆中子星總質量大於托爾曼-奧本海默-沃爾科夫極限（TOV 極限），即約 2.6 倍太陽質量。
但一組國際團隊利用日本超級電腦富岳（FUGAKU）運行高解析度模擬，首度揭示前所未見的磁星快速製造機制，關鍵就在有些中子星質量較小，若 2 顆中子星總質量小於 TOV 極限，碰撞後內部中子流體會在短短 1 毫秒內進入劇烈的克耳文-亥姆霍茲不穩定性（Kelvin–Helmholtz Instability）迅速混合，這個攪拌過程也一起「拖曳」磁場擴散，最終合併後的中子星磁場強度可比初始磁場高出 300 倍以上！
模擬最令人意外之處在於磁場放大速度極快，毫秒內就遍布星體，說明合併早期階段就已發生磁場放大現象，並影響過程進展與最終中子星結構。
過去，磁星形成機制主要有 2 種假設，一種是「單一恆星演化」，另一種是「雙星合併」，研究人員指出還需更多研究確認低質量中子星碰撞實際發展方式，但新模擬強調低質量雙中子星合併是磁星形成途徑之一，不僅解開磁星形成重要謎團，更為我們理解快速電波爆發等宇宙極端現象提供全新物理模型。
不過想透過天文觀測驗證該機制難度極高，首先雙中子星合併事件很稀有，合併過程磁場放大現象又發生在毫秒內，難直接捕捉，未來需依賴多信使天文學（Multi-messenger Astronomy） 綜合證據證實，比如同時捕捉合併事件產生的重力波與短伽馬射線暴、快速電波爆發，同時尋找年輕磁星電波特徵。
（首圖來源：AI 生成）