Born-Infeld 磁星：大于经典环向磁场及其对引力波天文学的启示
太阳与恒星天体物理
2018-05-23 v1 高能天体物理现象
摘要
磁星是呈现 X 射线与软伽马射线暴和爆发的中子星，这可由极强磁场的存在来解释。因此，为更准确地描述此类致密系统，应考虑非线性电动力学。我们在理想磁流体动力学背景下研究这一问题，并将分析应用于著名的 Born-Infeld (BI) 电磁学情形，以得出其若干天体物理后果。我们在此关注环向磁场，其动机来自已知低偶极磁场磁星及其在高度磁化恒星中的预期重要性。我们表明，与 Maxwell 电动力学相比，BI 电动力学导致更大的环向磁场。因此，人们应预期来自非线性恒星的引力波 (GWs) 产率更高，甚至更剧烈的巨型耀发。鉴于当前对 BI 尺度场、磁星巨型耀发能量学与磁场的约束，我们还发现磁星椭率的最大量级应为 。此外，与 Maxwell 电动力学相比，BI 电动力学可能使磁星辐射的 GW 能量最大增加约 ，而在其他有物理动机的情形中可能出现大得多的百分比。因此，随着 GW 探测器的改进，非线性电磁理论也可能在不久的将来被探测到。
引用
@article{arxiv.1804.10182,
title = {Born-Infeld magnetars: larger than classical toroidal magnetic fields and implications for gravitational-wave astronomy},
author = {Jonas P. Pereira and Jaziel G. Coelho and Rafael C. R. de Lima},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.10182},
year = {2018}
}
备注
8 pages, no figures, accepted for publication in The European Physical Journal C (EPJC)