Deux flux rapides de particules chargées entrent en collision — et les lignes de champ magnétique commencent à se rompre et à se reconnecter. Ce processus alimente les éruptions solaires et les aurores boréales. On pensait généralement que toutes les particules se comportaient de la même manière, comme des balles tirées d'un même fusil. Mais chaque particule possède une minuscule toupie — sa rotation propre, ou spin. Dans ces nouveaux travaux, les scientifiques ont montré que dans des conditions extrêmes, cette toupie peut bouleverser le tableau.
Ils ont introduit un paramètre simple, désigné par la lettre grecque Ξ (xi). Il compare l'ampleur du déplacement transversal de la particule dû au spin avec le rayon de son mouvement circulaire dans le champ magnétique. Si le paramètre est petit, on peut négliger le spin, et les particules dérivent simplement ensemble. C'est le cas du vent solaire et de la plupart des jets — ces étroits courants de plasma qui jaillissent des centres des galaxies. Mais si Ξ approche ou dépasse l'unité, le tri magnétique commence. Les particules dont le sens de rotation diffère sont repoussées dans des directions opposées, comme les supporters de deux clubs rivaux dans un stade. Cela crée une séparation des charges et un courant électrique supplémentaire qui stimule la reconnexion.
La simulation numérique d'un plasma d'électrons et de positrons (leurs antiparticules) a confirmé l'hypothèse. À vitesse d'écoulement fixe, l'augmentation de Ξ accélérait le rythme de la reconnexion, ajoutant un nouveau canal « spino-cinétique » d'apport d'énergie. C'est comme un tapis roulant qui non seulement avance plus vite, mais pousse aussi lui-même les pièces dans la bonne direction. Dans le modèle classique, la reconnexion ne dépendait que de la pression et de la géométrie du champ — comme si la vitesse du tapis n'était déterminée que par la tension de la courroie. Désormais, nous disposons d'un levier que les astrophysiciens peuvent utiliser pour expliquer les explosions les plus puissantes de l'Univers.
Les magnétars sont des noyaux comprimés d'étoiles mortes, d'environ 20 kilomètres de diamètre, mais avec une masse comparable à celle du Soleil. Si un tel objet remplaçait la Lune, il effacerait toutes les cartes de crédit sur Terre avec son champ magnétique.
Dans le roman « Spin » de Robert Charles Wilson, un voile extraterrestre ralentit le temps sur Terre — et pour l'expliquer, les personnages se tournent vers la physique du spin et des champs extrêmes, où les lois habituelles de l'espace-temps cessent de s'appliquer.