伽馬射線暴（GRB）是宇宙最強大爆炸類型，其中一種來源為雙中子星合併，多數研究自然而然集中在調查合併過程或後果。近日有科學團隊利用 NASA 超級電腦執行新模擬，觀察中子星摧毀前周圍磁性結構互動，並識別出恆星最後時刻可能發出天文台可偵測的高能訊號。
一顆新生中子星每秒能旋轉數十次，有些具備已知宇宙最強磁場的中子星則稱為磁星，其強度足以直接將伽馬射線轉化為電子和正電子，並將它們加速至遠超地球粒子加速器能達到的能量。
當 2 個中子星合併，會產生近光速噴流、重力波、形成金和鉑等重元素的千級星事件，但戈達德太空飛行中心科學家 Dimitrios Skiathas 團隊好奇中子星周圍磁性結構。
中子星崩潰前，周圍高度磁化、充滿電漿的區域開始強烈相互作用，纏繞的磁場經歷快速且劇烈變化，團隊使用 NASA 超級電腦 Pleiades對 2 顆互繞的中子星系統進行 100 多次模擬，目標探索不同磁場配置如何決定電磁能（各種形式的光）離開系統的方式。
模擬結果顯示磁層行為隨恆星軌道不斷重新布置，當電流以接近光速的速度穿過電漿，磁力線會連接、斷裂再重新連接，這種快速變化的磁場能加速粒子；團隊還計算了用在恆星表面的磁應力，雖然重力仍占主導地位，但這些磁應力可能在強磁化系統累積，並發出下一代重力波天文台可偵測到的高能訊號。
此外，研究人員發現某些區域產生的伽馬射線能量雖然比可見光高數兆倍，但多數無法逃逸，在強大磁場影響下，高能伽馬射線會迅速轉化為粒子；但較低能伽馬射線則有可能逃離合併系統，由此產生的粒子也可在更低能量範圍輻射，包括 X 射線。
換句話說，未來具備寬視場的望遠鏡，將有機會探測到雙中子星合併前產生的訊號。
（首圖來源：pixabay）
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