Wetenschappers hebben een mechanisme ontdekt waarbij de botsing van twee neutronensterren met een relatief lage massa kan resulteren in de vorming van een magnetar. Dit specifieke type ster onderscheidt zich door een magnetisch veld dat vele malen sterker is dan dat van een standaard neutronenster. Volgens een analyse van universetoday.com worden deze objecten gelinkt aan intense kosmische gebeurtenissen, zoals snelle radiobursts en zogenaamde 'soft gamma-ray repeaters'.
Om het proces van sterformatie te begrijpen, is gekeken naar de massa van de betrokken objecten. Wanneer de gecombineerde massa van twee neutronensterren de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV)-limiet overschrijdt — een grens die wordt geschat op ongeveer 2,6 zonsmassa's — is de uitkomst doorgaans de creatie van een zwart gat. Echter, wanneer de totale massa onder deze kritieke grens blijft, kunnen de sterren samensmelten tot één enkele, massieve neutronenster. Zoals beschreven door , vormt dit de basis voor het ontstaan van een magnetar.
Voor het onderzoek naar dit fenomeen is gebruikgemaakt van de Japanse supercomputer FUGAKU. Met behulp van hoogresolutie-simulaties werd de interactie tussen twee binaire neutronensterren met identieke massa's bestudeerd. De startwaarde voor het magnetische veld in deze modellen was ongeveer 3 biljoen Gauss, een waarde die aan de hoge kant ligt van het normale spectrum voor dit type sterren. De simulaties richtten zich specifiek op de milliseconden rondom het moment van contact.
Uit de data komt naar voren dat er tijdens de botsing een fysieke reactie optreedt in de neutronenvloeistof, bekend als de Kelvin-Helmholtz-instabiliteit. Dit proces veroorzaakt extreme turbulentie in de ster, vergelijkbaar met de manier waarop een stabiele rookpluim verandert in chaotische wervelingen. Deze turbulente menging zorgt ervoor dat het neutronenmateriaal zeer snel wordt door elkaar gehusseld. Volgens de berichtgeving van leidt deze intense menging tot een significante versterking van het magnetische veld.
Het resultaat van deze procesgang is een nieuwe, samengesmolten ster waarvan het magnetische veld meer dan 300 keer sterker kan zijn dan de oorspronkelijke velden van de twee individuele sterren. De versterking verspreidt zich door het materiaal, waardoor een extreem krachtig magnetisch veld ontstaat. In de publicatie van wordt bovendien gesuggereerd dat aanvullende turbulente processen het veld mogelijk nog verder kunnen versterken, hoewel dit effect buiten de huidige reikwijdte van de simulaties valt. Hiermee biedt de studie een wetenschappelijke verklaring voor het ontstaan van deze zeldzame en krachtige kosmische objecten.