تتمتع جميع النجوم النيوترونية بمجالات مغناطيسية شديدة. إن المجال المغناطيسي النموذجي للنجم النيوتروني أقوى بحوالي 100000 مرة من أقوى المجالات المغناطيسية التي يمكننا إنشاؤها على الأرض. لكن حوالي 1% من النجوم النيوترونية تمتلك مجالات مغناطيسية أقوى. يمكن أن تكون مجالاتها المغناطيسية، المعروفة باسم النجوم المغناطيسية، أقوى بـ 1000 مرة من المجال المغناطيسي العادي. وهي سبب محتمل لأحداث عابرة قوية مثل مكررات أشعة جاما الناعمة وانفجارات الراديو السريعة. تبحث دراسة جديدة في كيفية تشكل النجوم المغناطيسية.
يركز العمل على اندماج النجوم النيوترونية الثنائية. في كثير من الأحيان عندما يصطدم نجمان نيوترونيان يشكلان ثقبًا أسود. وذلك لأن الكتلة المجمعة للنجمين النيوترونيين أكبر من حد تولمان-أوبنهايمر-فولكوف (TOV)، والذي يبلغ حوالي 2.6 كتلة شمسية. معظم النجوم النيوترونية أضخم من الأقزام البيضاء، التي تبلغ حد شاندراسيخار حوالي 1.4 كتلة شمسية. لكن بعض النجوم النيوترونية لها كتل أصغر. إذا كانت كتلتها الإجمالية أقل من حد TOV، فيمكنها الاندماج والتحول إلى نجم نيوتروني واحد.
باستخدام عمليات محاكاة عالية الدقة تم تشغيلها على الكمبيوتر الياباني العملاق FUGAKU، نظر الفريق في اندماج ثنائيات النجوم النيوترونية منخفضة الكتلة. ولتبسيط الأمور قليلًا، افترضوا وجود نجوم ذات كتل متطابقة، ولكنها بخلاف ذلك مجرد نجوم نيوترونية نموذجية. وافترضوا أن شدة المجال المغناطيسي لهذه النجوم كانت حوالي 3 تريليون غاوس، وهو في النطاق العلوي للنجوم النيوترونية النموذجية. استمرت عمليات المحاكاة الخاصة بهم منذ لحظات فقط قبل اصطدام النجوم وحتى بعدها مباشرة.
ما وجدوه هو أنه في غضون ميلي ثانية بعد اتصال النجمين، يدخل السائل النيوتروني داخل المنطقة في حالة عدم استقرار كلفن-هيلمهولتز. هذه طريقة فيزيائية للقول بأن السائل يصبح مضطربًا. من المحتمل أنك رأيت مثل هذا عدم الاستقرار من قبل. إذا أطفأت شمعة برفق، فستجد تيارًا سلسًا من الدخان يتصاعد من الفتيل. ولكن مع ارتفاعه، يصبح التيار دواميًا وعشوائيًا. هذا التحول هو حيث يصل إلى عدم الاستقرار.
إن الشيء المتعلق بعدم استقرار كلفن-هيلمهولتز هو أنه يمكن أن يخلط الأشياء بشكل هائل. وفي عمليات المحاكاة، يمزج هذا المادة النيوترونية بشكل كامل وسريع، مما يؤدي إلى تضخيم المجال المغناطيسي بشكل كبير. ويتدفق هذا الخلط عبر بقية المادة، ويسحب معها المجال المغناطيسي. ونتيجة لذلك، يمكن أن يكون المجال المغناطيسي الناتج للنجم النيوتروني المندمج أقوى بأكثر من 300 مرة من المجالات المغناطيسية الأولية. ومن الممكن أيضًا أن يؤدي المزيد من الاضطراب إلى تقوية المجال بشكل أكبر، على الرغم من أن هذا خارج حدود المحاكاة.
ما يثير الدهشة في عملية المحاكاة هو مدى سرعة تضخيم المجال المغناطيسي. يتموج عبر النجوم خلال حوالي ميلي ثانية واحدة، مما يعني أنه يمكن أن يلعب دورًا في كيفية تقدم الاندماج ويمكن أن يؤثر على بنية النجم النيوتروني الناتج. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة لتحديد كيفية حدوث ذلك. ولكن من الواضح أن النجوم المغناطيسية يمكن أن تتشكل من خلال عمليات اندماج كهذه.
مرجع: كيوتشي، كينتا، وآخرون. “تشكيل نجم مغناطيسي في اندماج نجم نيوتروني ثنائي.” طبعة arXiv المسبقة أرخايف:2606.11299 (2026).
