一种求解稳态脉冲星磁层的替代数值方法
高能天体物理现象
2015-06-11 v2
摘要
无力系统中的稳态脉冲星磁层由脉冲星方程支配。1999 年，Contopoulos、Kazanas 和 Fendt（以下简称 CKF）数值求解了脉冲星方程，并获得了一个名为 CKF 解的脉冲星磁层模型，该模型同时包含闭合和开放磁力线。CKF 解是一个成功的解，但它包含一个沿最后一条开放磁力线流动的极向电流片。该电流片是人为添加以使电流系统闭合的。在本文中，我们提出了一种替代方法来求解脉冲星方程，并构建不含电流片的脉冲星磁层模型。在我们的方法中，脉冲星方程被分解为安培定律和无力条件。我们在固定极向电流的情况下同时数值求解这些方程。结果，我们获得了一个不含电流片的脉冲星磁层模型，该模型在中子星附近与 CKF 解相似，并在沿极轴远处具有喷流状结构。此外，我们讨论了模型的物理性质，发现由于数值方法中隐含包含的耗散，无力条件在光柱附近失效。
引用
@article{arxiv.1209.3855,
title = {An Alternative Numerical Method for the Stationary Pulsar Magnetosphere},
author = {Yohsuke Takamori and Hirotada Okawa and Makoto Takamoto and Yudai Suwa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.3855},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 10 figures, 1 table, change title, improve contents, accepted for publication in PASJ