一些中子星如何成为宇宙中最强的磁铁？一个德英天体物理学家小组已经找到了一个可能的答案，来回答磁星是如何形成的。科学家们使用大型计算机模拟来演示两颗恒星的合并，是如何产生强磁场的。如果这样的恒星在超新星中爆炸，就会产生磁星。来自海德堡大学，马克斯普朗克学会，海德堡理论研究所和牛津大学的科学家参与了这项研究，其研究结果发表在《自然》上。宇宙被磁场缠绕在一起，例如，太阳有一个包络，其中对流不断地产生磁场。
研究的第一作者、海德堡大学天文学中心的Fabian Schneider博士解释说：即使大质量恒星没有这样的包络，仍然在其中大约10%的表面观察到一个强大的大规模磁场。虽然这样的现象是在1947年发现，但它们的起源至今仍难以捉摸。十多年前，科学家们提出，当两颗恒星相撞时，会产生强大的磁场。慕尼黑附近加青市Max Planck Society计算中心的Sebastian Ohlmann博士说：但直到现在，还无法验证这个假设，因为我们没有必要的计算工具。
这一次，研究人员使用了AREPO代码，一种运行在海德堡理论研究所(HITS)计算机集群上高度动态的模拟代码来解释Tau Scorpii(τSco)的特性，Tau Sco是一颗距离地球500光年的磁性恒星。牛津大学的Fabian Schneider和Philipp Podsiadlowski意识到τSco是一个所谓的蓝色流浪者。流浪者者是合并恒星的产物：蓝星。假设Tau Scorpii在合并过程中获得了强大的磁场。通过对τSco的计算机模拟，德国和英国的研究小组现在已经证明，两颗恒星合并期间的强烈湍流可以产生这样的场。
恒星合并相对频繁，科学家们假设银河系中大约10%的大质量恒星都是这种过程的产物，这与磁性大质量恒星的发生率非常一致。天文学家认为这些恒星在超新星爆炸时可以形成磁星。当τSco在其生命周期结束时爆炸时，也可能发生这种情况。计算机模拟表明，产生的磁场足以解释磁星中异常强的磁场。磁星被认为具有宇宙中最强的磁场，比人类产生的最强磁场强1亿倍。大约10%的“大质量”恒星(超过太阳质量1.5倍的恒星)具有强大的大规模表面磁场。
主序列和前主序列恒星的合并可以产生这样强的磁场，合并后的大质量恒星的预测约占百分之十。本研究研究了两颗大质量恒星结合的三维磁流体力学模拟，并跟踪了合并产物的演变。在模拟中产生了强大磁场，合并后的恒星会重新焕发青春，因此它看起来比其他同时代的恒星更年轻，更蓝。这种巨大的蓝星似乎很可能是磁星的祖先，也许会引起所观察到的一些神秘快速射电爆发，而且它们的超新星可能会受到其强大磁场的影响。
博科园｜研究/来自：海德堡大学
参考期刊《自然》
DOI: 10.1038/s41586-019-1621-5
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