黑洞是最神秘的恒星物体之一。虽然它们最出名的是将周围环境吞噬成一个重力坑，任何东西都无法逃脱，但它们也能发射出强大的带电粒子射流，导致伽马射线的爆炸性爆发，在短短几秒钟内释放出更多的能量比太阳整个生命周期释放出的NDS还要多。要发生如此壮观的事件，黑洞需要携带强大的磁场。在哪儿然而，这种磁性从何而来一直是个谜。

　　通过对黑洞形成的计算，熨斗研究所的科学家和他们的合作者终于找到了这些磁场的起源：黑洞本身的母星坍塌。研究人员在《天体物理学杂志通讯》上发表了他们的研究结果。

　　黑洞可以在一颗恒星以超新星的形式爆炸后形成，留下一个致密的残余核心，称为原中子星。

　　“原中子星是黑洞的母亲，当它们坍缩时，黑洞就诞生了。我们所看到的是，随着这个黑洞的形成，原中子星周围的盘基本上会将其磁力线固定在黑洞上，”该研究的第一作者、位于纽约市的熨斗研究所计算天体物理中心（CCA）的研究员Ore Gottlieb说。“最终了解黑洞的基本特性以及它们是如何为伽马射线爆发提供动力的，这是非常令人兴奋的，伽马射线爆发是宇宙中最明亮的爆炸。”

　　Gottlieb与其他CCA研究人员Brian Metzger， Jared Goldberg， Matteo Cantiello和Mathieu Renzo共同撰写了这项研究。

　　研究小组最初的目标是模拟一颗恒星从诞生到坍缩再到黑洞形成的过程。通过他们的模拟，研究小组计划研究黑洞的流出物，比如产生伽马射线暴的喷流。然而，戈特利布的团队在模型上遇到了一个问题。

　　戈特利布说：“我们不确定如何在中子星坍缩到黑洞的过程中模拟这些磁场的行为。”“所以，这是我第一次开始思考的问题。”

　　有一些关于黑洞及其磁性的理论，但当考虑到黑洞喷流和伽马射线爆发的力量时，似乎没有一个理论能站住脚。

　　戈特利布说：“以前认为的情况是，坍缩恒星的磁场正在坍缩成黑洞。”“在坍缩过程中，这些磁力线在被压缩时变得更强，因此磁场密度变得更高。”

　　这种解释的问题在于，恒星内部的强磁性会导致恒星失去自转。如果没有快速的旋转，新生的黑洞就不能形成吸积盘——黑洞周围气体、等离子体、尘埃和粒子的流动——也不能产生我们观察到的喷流和伽马射线暴。

　　戈特利布说：“这似乎是相互排斥的。”“射流的形成需要两个条件：强磁场和吸积盘。但通过这种压缩获得的磁场不会形成吸积盘，如果你把磁场降低到可以形成吸积盘的程度，那么它就不足以产生喷流。”

　　这意味着还有别的东西在发生，科学家们的目标是通过直接寻找黑洞的源头——黑洞的母体——来找出它是什么。

　　科学家们意识到，也许之前对中子星坍缩的模拟并没有给出完整的画面。

　　“过去的模拟只考虑了孤立的中子星和孤立的黑洞，它们在坍缩过程中失去了所有的磁性。然而，我们发现这些中子星有它们自己的吸积盘，就像黑洞一样，”戈特利布说。“所以，我们的想法是，也许吸积盘可以保存中子星的磁场。这样，黑洞就会形成与中子星相同的磁力线。”

　　研究小组的计算表明，当一颗中子星坍塌时，在它所有的磁场被新形成的黑洞吞噬之前，中子星的圆盘被黑洞继承，它的磁力线被锚定。

　　Gottlieb说：“我们对这些系统的典型值进行了计算，在大多数情况下，黑洞盘形成的时间比黑洞失去磁性的时间短。”“因此，这个圆盘使黑洞能够从它的母亲中子星那里继承磁场。”

　　戈特利布对这一新发现感到兴奋，不仅因为它解开了一个长期存在的谜团，还因为它为进一步研究喷气机打开了大门。

　　他说：“这项研究改变了我们对什么类型的系统可以支持喷流形成的看法，因为如果我们知道吸积盘意味着磁性，那么从理论上讲，你所需要的只是早期的磁盘形成来为喷流提供动力。”“我认为，既然我们知道了这一点，重新思考恒星种群和喷流形成之间的所有联系将会很有趣。”

　　Gottlieb将这项工作归功于CCA的团队科学和能力。

　　他说：“这是一次多学科合作，使我们能够从不同的方向解决这个问题，并形成一幅恒星坍缩后演化的连贯图景。”“CCA丰富的计算资源让我们比以往任何时候都更一致地运行崩塌的模拟。我认为这两个方面带来了一种创新的方法。”