Две нейтронные звезды — остатки погибших светил, сжатые до размеров города, но весом с целое Солнце — кружатся друг вокруг друга и в конце концов сталкиваются. В этот миг рождается нечто среднее между чёрной дырой и сверхмощным магнитом: поле в миллиарды раз сильнее, чем в самом мощном магнитно-резонансном томографе. Из полюсов этого объекта вырываются «магнитные башни» — потоки силовых линий, похожие на смерч, только вместо ветра в них закручена сама ткань пространства-времени.
Внутри этих башен магнитные линии рвутся и снова смыкаются — как резиновые жгуты, которые сначала натягивают, а потом резко отпускают. Этот процесс, называемый магнитным пересоединением, выбрасывает энергию. Но до сих пор было неясно, какие именно частицы становятся «снарядами» в этом ускорителе. Оказалось, что одних электронов и их антиподов — позитронов — недостаточно. Они быстро теряют скорость, как велосипедист, который пытается разогнаться в густом сиропе: излучение мгновенно гасит их поперечное движение. Нужен кто-то потяжелее.
И тут в игру вступают протоны. Они массивнее электронов почти в две тысячи раз, и когда поле разгоняет их хотя бы до половины скорости света, начинается самое интересное. Сталкиваясь друг с другом, протоны рождают короткоживущие частицы — пионы. Те, в свою очередь, распадаются на гамма-кванты, а кванты — на пары электронов и позитронов. Получается каскад, похожий на цепную реакцию в бильярде: один шар ударяет по двум, те — по четырём, и так далее. Каждый протонный удар порождает в среднем четыре новых электрон-позитронных пары. Именно эта лавина и наполняет башню веществом, которое позже высветится в виде мощной вспышки гамма-лучей.
Такой механизм объясняет не только яркость гамма-всплесков, но и предсказывает нейтринный «хвост», который можно поймать детекторами вроде IceCube на Южном полюсе. Если источник находится в пределах нашей галактики или её ближайших спутников (до ста тысяч световых лет), сигнал будет различим на фоне других космических шумов. Так протоны, рождённые в огненном вихре слияния, становятся вестниками самых энергичных событий во Вселенной.
Магнитное поле в полярных башнях настолько сильное, что может влиять на структуру вакуума, рождая пары частиц буквально из пустоты.