研究顯示在超大質量中子星內部發生的不穩定性將可以在其塌縮成為黑洞之前觸發劇烈的磁場放大機制
新浪科技訊 香港時間8月7日消息，據國外媒體報導，德國阿爾伯特‧愛因斯坦研究所(AEI)的研究人員的數值模擬結果顯示，產生強大磁場的中子星內部失穩現象將有可能觸發宇宙中最猛烈的爆發現象之一。
當兩個位於同一雙星系統中的中子星相互接近併發生碰撞之後就會形成一個超緻密的中子星。這顆新產生的中子星壽命短暫，會很快塌縮形成黑洞，並在瞬間發出劇烈的伽馬射線輻射，這是宇宙中最為明亮的爆發現象之一。這種瞬時伽馬射線爆發可以被諸如XMM牛頓，費米以及雨燕等空間觀測設備探測到，這種爆發事件在一秒鐘內釋放出的能量與我們整個銀河繫在一年之中釋放出的能量相當。
長期以來，科學家們一直猜想在這種星體周圍空間存在超強磁場，其強度甚至比任何我們目前所知天體的磁場強度更高，因為只有這樣才能解釋如此強度的輻射。現在來自德國馬克斯普朗克引力物理研究所(愛因斯坦研究所/AEI)首次給出了一項模擬結果，其可以使中子星在塌縮成黑洞之前便能夠產生出如此強大的磁場。
那麼這種超強磁場──強度比地球磁場強1億億至10億億倍，究竟是如何從早期強度低得多的中子星產生出來的？這一現象可以用等離子體的差異轉動來解釋，在磁場環境下，不同層次上的等離子體相互“摩擦”，最終造成等離子體的劇烈運動。這就是由差分旋轉效應引起的磁旋轉不穩定性。這一機制被認為在很多天體物理系統中都起著重要作用，如吸積盤以及超新星的核塌縮過程。長期以來科學家們猜測在超大質量中子星內部存在的這種磁旋轉不穩定性可以帶來所需的磁場放大效應。而通過此次數值模擬結果，科學家們首次証實了這種可能性。
馬普研究所引力波建模團隊的科學家們在一個初始有序的磁場環境下模擬一顆超大質量中子星的情況，在存在自轉的情況下，其結構顯著的變複雜了。由於這種劇烈增加的不穩定性，其最終崩塌並形成黑洞，其周圍被一層物質雲包圍，直到後者也被黑洞所完全吞噬。
這一模擬結果清晰展示了中子星內部指數級放大機制，即所謂磁旋轉不穩定性的存在。在超大質量中子星內部極端引力環境下的這一機制到目前為止還尚未得到細緻研究。這是因為在這些星體內部的物理環境非常極端，對其進行研究極具挑戰性。
這項發現之所以有趣，至少有兩大原因：首先它首次清晰展示了在愛因斯坦廣義相對論下磁旋轉不穩定性的演化；第二，這一發現將具有深遠的天體物理學意義，支援這樣一種觀點，即強大的磁場可以作為解釋瞬時伽馬射線暴巨量能量釋放的關鍵因素。(晨風)
.科學家證實中子星磁場放大機制：引發超強爆炸
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