我们能否探测恒星中深层的轴对称环向磁场?
太阳与恒星天体物理
2022-09-21 v1 高能天体物理现象
大气与海洋物理
流体动力学
摘要
星震学的主要发现之一是在赫罗图全范围内的恒星辐射区中存在强角动量(AM)抽取的迹象,导致较弱的核-表自转对比。尽管付出诸多努力,一个能同时重现通过恒星震学探测到的内部自转与混合的自洽角动量输运理论,仍是现代恒星天体物理中的主要开放问题之一。破解此谜题的一个可能关键要素是磁场及其多种可能拓扑。其中,受所谓 Tayler MHD 不稳定性作用的强轴对称环向场可能发挥重要作用。它们可在辐射层中触发发电机作用,而由此产生的磁力矩可实现高效的角动量输运。但是,是否可能探测这些深层环向磁场的痕迹?回答此问题的唯一途径是星震学,而中等质量与大质量恒星因其外部辐射包层成为最佳研究实验室。由于其中大多数在主序期是快速自转星,我们必须研究在稳定层结、自转且可能强磁化的辐射区中传播的恒星脉动。为此,我们推广了传统自转近似——其经典版本灵活处理重力-惯性模的绝热传播——同时考虑一般的轴对称较差自转与环向磁场。利用这一新的非微扰形式体系,我们推导了磁-重力-惯性模的渐近性质并探索了不同的可能场构型。我们发现,利用高精度星震数据,磁场效应对于赤道场应当是可探测的。
引用
@article{arxiv.2209.09823,
title = {Can we detect deep axisymmetric toroidal magnetic fields in stars?},
author = {Hachem Dhouib and Stéphane Mathis and Lisa Bugnet and Timothy Van Reeth and Conny Aerts},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.09823},
year = {2022}
}
备注
4 pages, 2 figures. Proceeding of the Annual meeting of the French Society of Astronomy and Astrophysics (SF2A 2022)