中子星碰撞如何迸發宇宙級能量噴流？磁性力場放大效應解密

最新超級電腦模擬揭開宇宙最劇烈能量釋放之謎！當兩顆質量不等的中子星合併形成黑洞時，其扭曲放大的磁場會引發雙向高能物質噴流。這項刊登於《物理評論快報》的研究，為天文學界長期觀察不到的伽瑪射線暴現象提供關鍵解釋。

2019年重力波探測器曾捕捉到來自太陽系外3.4倍太陽質量雙中子星系統的訊號，德國馬克斯·普朗克重力物理研究所的天體物理學家林浩太指出：「這對組合比以往發現的任何系統都要重得多。」當這類天體碰撞時，理論上會產生黑洞並伴隨電磁波噴流，但實際觀測卻未發現相關訊號。

研究團隊使用超級電腦模擬1.25倍和1.65倍太陽質量的中子星合併過程。模擬顯示，兩顆中子星會在螺旋接近過程中釋放重力波，最終較重的星體被黑洞吞噬，較輕者則被撕碎形成環繞黑洞的吸積盤。令人驚訝的是，儘管星體被撕裂，其磁場卻在合併過程中完整保留下來。

吸積盤內物質的旋轉速度差異導致磁場被「纏繞拉伸」在黑洞周圍，最終在兩極形成數千公里長的龍捲風狀強磁場結構。林浩太解釋：「當這些磁場沿著黑洞自轉軸穿透天體時，黑洞的自轉會進一步放大磁場強度。」

研究發現，原本僅10公里長的磁場經過放大後，能將吸積盤物質以近光速從兩極噴射而出。這些雙向噴流最終將形成伽瑪射線暴，成為目前已知宇宙中最明亮的光輻射現象。這項突破性研究首度證實磁場放大效應是高能噴流形成的關鍵機制。