Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Magnetdannelsesmysteriet løst?

En førende kandidat for oprindelsen af ​​magnetarer har involveret tilstedeværelsen af ​​et meget stærkt magnetfelt i en hurtigt roterende neutronstjerne. Magnetdannelse og magnetfelter er traditionelt blevet tilskrevet virkningerne af den differentielle rotation i den nyfødte neutronstjerne. Nylige 3D magnetohydrodynamiske simuleringer af differentielt roterende neutronstjerner har imidlertid generelt ført til dannelsen af ​​en magnetisk dipol, i modstrid med magnetarers observerede feltgeometri. Disse resultater peger på nødvendigheden af ​​at gense standardmekanismerne for magnetfeltgenerering i disse kilder og har ført til overvejelser om forskellige scenarier for dannelsen af ​​magnetarer.

Et meget stærkt frømagnetfelt (af størrelsesordenen \( 10^{15} \) G) kræves for at magnetfeltforstærkningsmekanismen ved differentiel rotation kan fungere. Forskellige kilder til et sådant frøfelt er blevet foreslået, f.eks. felter skabt af dynamoprocesser under udviklingen af ​​progenitorstjernen, eller felter forstærket under kernekollapsbegivenheden, der fører til dannelsen af ​​neutronstjernen. I begge tilfælde skal det indledende magnetfelt være aksesymmetrisk og stærkt nok til at undgå ohmsk spredning af magnetfeltet gennem de turbulente væskebevægelser, der udvikler sig under neutronstjernens udvikling. Det er blevet foreslået, at konvektion, der forekommer i de ydre lag af den nyfødte magnetar, kan bidrage til indeslutning og forstærkning af dette felt.

En interessant mulighed er, at frømagnetfeltet er et resultat af den magnetiske flux, der advektioneres indad af den accreterende gas under supernova-tilbagefaldet. Den magnetohydrodynamiske vekselvirkning mellem dette indfaldende stof og neutronstjernens magnetfelt kunne forklare flere nøgleegenskaber observeret i magnetarer. Det er især blevet foreslået, at det kunne give anledning til en toroidal komponent af magnetfeltet, den observerede feltmultipolaritet, og muligvis også forklare oprindelsen af ​​de ultra-lange periode magnetarer.

Varme artikler