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IT之家 6 月 15 日消息，磁星是指具有超強磁場的中子星，其強度超過普通冰箱磁鐵的 10 萬億倍，爆發時釋放的能量足以照亮整個星系，被認為是宇宙中最「恐怖」的實體之一。
據新華社報道，中國科學院雲南天文台研究團隊首次將太陽爆發理論拓展到磁星環境，找到了磁星產生超級爆發的「臨界鑰匙」。
該研究以太陽爆發 CME 理論為基礎，建立了磁星（magnetar）巨耀發的三維磁通量繩災變模型並得到了巨耀發產生的必要條件，為理解磁星的磁場驅動的爆發過程提供了新的視角。
磁星主要包含反常 X射線脈衝星（AXP）和軟伽馬重複爆（SGR）。此類天體數量稀少，目前一共探測到大約 30 多個，它們具有超強的磁場（B=1014-1015G）。SGR 還會產生一些能量巨大、持續時間長的巨耀發。這種巨耀發釋放的能量範圍在 1044-1047 爾格，是目前已知的宇宙中罕見的最劇烈的能量爆發事件之一。
目前人們對巨耀發產生機制的具體細節了解較少，本工作建立了一個三維磁通量繩災變模型來研究磁星巨耀發的磁能儲存和釋放過程，通過模型計算磁星在不同參數下能否爆發，從而得到磁星產生巨耀發的一個理論判據。
「磁星上扭曲的螺旋磁結構（又稱磁通量繩），就像一根受外力擠壓的彈簧。」論文第一作者、中國科學院雲南天文台蒙盈博士介紹，「我們通過建模計算發現，當磁星作用在磁通量繩上的引力與磁力之比小於 0.48 時，磁通量繩會如同被壓縮到極限的彈簧突然掙脫束縛，猛烈彈射出去。」
這項工作通過解析方式計算了穿過中子星表面的圓形磁通量繩產生的磁場分佈。以此為基礎，分析了其受到洛倫茲力、磁張力和重力聯合作用時的平衡情況，以及研究了在中子星背景偶極磁場變化時平衡的穩定性。
該研究得到了系統失去平衡產生災變的必要條件的一個簡單判據，即當特徵參量 η= GMm/(R4B2)<0.48 時（G 是牛頓引力常數，M 是恒星質量，m 是拋射物質量，R 是恒星半徑，B 是偶極磁場強度），系統纔可能出現平衡失穩從而產生爆發過程。
該判據給出了磁星巨耀發產生的磁場下限，結合中子星的磁場與自轉周期的關係，得到了周期與周期變化率圖上磁星巨耀發產生的理論參數範圍，與觀測結果符合。此外，本方法以後也能嘗試應用到其它天體的磁場爆發過程。將其應用於太陽，可以獲得拋射物質量的理論上限為 1017 克與觀測相符。
IT之家查詢發現，相關論文已於 5 月 9 日發表於天體物理學期刊《皇家天文學會月刊》上，論文地址：
https://doi.org/10.1093/mnras/staf765