美國國家航空航天局的研究人員借助超級計算機，首次對兩顆中子星在最終碰撞前的復雜物理過程進行了系統性模擬，發現了其周圍磁層纏結與重構的現象，并識別出可能被觀測到的高能信號。

由希臘帕特拉斯大學研究生迪米特里奧斯·斯基亞薩斯帶領的科研團隊，針對兩顆質量均為1.4倍太陽質量、直徑僅24公里的中子星系統，利用“昴星團”超級計算機進行了百余次模擬。研究重點聚焦于中子星并合前最后約7.7毫秒內的磁層劇變，發現這一階段可能產生高能電磁信號，未來有望被天文觀測設備捕捉。

斯基亞薩斯解釋稱，當中子星接近碰撞時，充滿等離子體的強磁化區域——磁層開始劇烈互動。研究團隊捕捉到磁場纏結結構的急速演化，并建模了潛在可觀測信號。這一過程表現為磁層不斷“自我重連”的磁路系統，電流在接近光速運動的等離子體中流動，快速變化的磁場加速粒子并產生高能輻射。

中子星合并曾被認為會產生“宇宙最強爆炸”伽馬射線暴，以往研究多集中于并合本身及其后期效應，如近光速噴流、引力波以及產生金、鉑等重元素的“千新星”爆發現象。2017年的一次觀測首次同時記錄到伽馬射線暴、引力波與千新星元素合成的三重視證，驗證了長期理論預測。而此次研究將關注點轉向并合前階段，發現中子星磁層在即將相撞前會發生強烈相互作用，磁力線不斷連接、斷裂并重組，形成劇烈變化的磁結構。

模擬結果顯示，輻射強度和分布高度依賴觀測視角和中子星磁場的相對取向，并在兩星距離縮小時顯著增強。研究指出，新生中子星的磁場強度可達“冰箱磁鐵”的10萬億倍，足以將伽馬射線直接轉化為正負電子對。盡管能量最高的伽馬射線會迅速轉化為電子和正電子對，難以直接逃逸，但能量較低（約為可見光百萬倍）的伽馬射線仍可能從系統中逃逸，并進一步產生X射線等較低能級輻射。

研究還計算了作用于星體表面的電磁應力。科學家發現，磁應力雖弱于引力，但在強磁化系統中持續累積，其效應可能影響下一代引力波探測信號。輻射分布存在顯著方向性，光信號的亮度和空間分布因觀測角度不同而差異明顯。隨著兩星距離不斷縮小，信號強度明顯增強，其變化與磁場取向密切相關。

馬里蘭大學合作者瓦迪辛格強調，觀測者視角至關重要，信號亮度分布不均且隨雙星逼近急劇增強。研究團隊認為，未來中能段伽馬射線空間望遠鏡，尤其是具備大視場能力的設備，若能結合引力波探測器提供的提前預警和精確定位信息，有望在并合前階段探測到這些電磁信號。

目前，美國LIGO和意大利Virgo等地面引力波探測器已可在10至1000赫茲頻段探測中子星并合事件，并支持快速電磁跟蹤觀測。美國國家航空航天局與歐洲航天局正在合作推進空間引力波探測項目LISA，計劃于2030年后發射升空。LISA將以更低頻段探測更早期演化階段的中子星雙星系統，為并合前的長期監測提供條件。