Hur blir vissa neutronstjärnor de starkaste magneterna i universum? Ett tysk-brittiskt team av astrofysiker har hittat ett möjligt svar på frågan om hur magnetarer bildas. De använde stora datorsimuleringar för att visa hur sammanslagning av två stjärnor skapar starka magnetfält. Om sådana stjärnor exploderar i supernovor, magnetarer kan bli resultatet. Forskare från Heidelbergs universitet, Max Planck Society, Heidelberginstitutet för teoretiska studier, och University of Oxford var involverade i forskningen. Resultaten publicerades i Natur .

Universum är gängat av magnetfält. Solen, till exempel, har ett hölje i vilket konvektion kontinuerligt genererar magnetfält. "Även om massiva stjärnor inte har några sådana kuvert, vi ser fortfarande en stark, storskaligt magnetfält på ytan av cirka 10 procent av dem, " förklarar Dr. Fabian Schneider från Center for Astronomy vid Heidelberg University, vem är den första författaren till studien i Natur . Även om sådana fält upptäcktes 1947, deras ursprung har hittills förblivit svårfångade.

För över ett decennium sedan, Forskare föreslog att starka magnetfält skapas när två stjärnor kolliderar. "Men tills nu, vi kunde inte testa denna hypotes eftersom vi inte hade de nödvändiga beräkningsverktygen, säger Dr Sebastian Ohlmann från Max Planck Societys datorcenter i Garching nära München. Den här gången, forskarna använde AREPO-koden, en mycket dynamisk simuleringskod som körs på datorkluster från Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS), att förklara egenskaperna hos Tau Scorpii (τ Sco), en magnetisk stjärna som ligger 500 ljusår från jorden.

2016, Fabian Schneider och Philipp Podsiadlowski från University of Oxford insåg att τ Sco är en så kallad blå eftersläpning. Blå efterslängare är produkten av sammanslagna stjärnor. "Vi antar att Tau Scorpii fick sitt starka magnetfält under fusionsprocessen, " förklarar Prof. Dr. Philipp Podsiadlowski. Genom sina datorsimuleringar av τ Sco, den tysk-brittiska forskargruppen har nu visat att stark turbulens under sammanslagning av två stjärnor kan skapa ett sådant fält.

Stjärnsammanslagningar är relativt frekventa. Forskare antar att cirka 10 procent av alla massiva stjärnor i Vintergatan är produkter av sådana processer. Detta stämmer väl överens med förekomsthastigheten av magnetiska massiva stjärnor, enligt Dr Schneider. Astronomer tror att just dessa stjärnor kan bilda magnetarer när de exploderar i supernovor.

Detta kan också hända τ Sco när den exploderar i slutet av sin livstid. Datorsimuleringarna tyder på att det genererade magnetfältet skulle vara tillräckligt för att förklara de exceptionellt starka magnetfälten i magnetarer. "Magnetärer tros ha de starkaste magnetfälten i universum - upp till 100 miljoner gånger starkare än det starkaste magnetfält som någonsin producerats av människor, " säger Friedrich Röpke från HITS.