Une étude, dont les résultats intitulés «Stellar mergers as the origin of magnetic massive stars» sont publiés dans la revue Nature, a permis de résoudre avec des simulations numériques une énigme en astrophysique, vieille de 70 ans, concernant la manière par laquelle des étoiles massives peuvent acquérir un champ magnétique anormalement élevé de sorte que, lorsque ces étoiles s'effondrent gravitationnellement, elles donnent souvent des magnétars, ces étoiles à neutrons dotées des plus puissants champs magnétiques connus dans le cosmos.

Relevons tout d'abord que les champs magnétiques des magnétars sont «bien au-dessus de ceux mesurés dans le cas de nombreux pulsars»: en fait, les intensités mesurées chez eux «sont de l'ordre de 10^9 à 10^11 teslas, ce qui est des centaines de millions de fois plus élevé que celles des champs des plus puissants aimants faits de la main de l'Homme».

Ces champs magnétiques qui «stockent beaucoup d'énergie», peuvent «conduire à des émissions intenses de rayons X et même à des sortes de sursauts gamma appelés des sursauteurs gamma mous (en anglais Soft gamma repeater, SGR), c'est-à-dire des sources gamma connaissant des épisodes d'émission violents et récurrents mais irréguliers, avec des photons moins énergétiques que les sursauts gamma classiques en général»: ainsi, «le premier SGR a été détecté par sérendipité en 1979 par plusieurs missions spatiales».

L'hypothèse «pour expliquer les vertigineux champs magnétiques des magnétars» est qu'ils découlent «de l'effondrement d'étoiles massives possédant un champ magnétique initial anormalement élevé». Bien que les théoriciens disposaient d'une solution pour produire ces étoiles, pour la valider, «il fallait faire de savantes et surtout très puissantes (car gourmandes en calculs) simulations de magnétohydrodynamique des plasmas constituant deux étoiles dans un système binaire sur le point d'entrer en collision pour finalement fusionner».

Aujourd'hui, «la puissance disponible des superordinateurs a fini par rejoindre celle nécessaire à un test numérique de ce modèle de collision stellaire» et on s'est rendu compte qu'on pouvait réutiliser «le code Arepo, développé par Volker Springel et Rüdiger Pakmor de l'Institut Max Planck, code initialement développé pour faire des simulations avec les galaxies en cosmologie», de sorte que l'étude ici présentée a été en mesure d'expliquer de «cette façon l'existence d'étoiles massives avec un champ magnétique anormal en les faisant résulter de la fusion de deux étoiles» destinées «à devenir des supernovae SN II».

En outre, ces calculs «sont d'autant plus convaincants que l'on sait que des fusions stellaires sont fréquentes» et qu'on estime «qu'environ 10 % de toutes les étoiles massives de la Voie lactée sont le produit de ces fusions stellaires, ce qui correspond bien au taux de formation estimé des magnétars».