中子星双星系统磁动力学与耗散

Jens F. Mahlmann; Andrei M. Beloborodov

doi:10.3847/2041-8213/adb5fd

中子星双星系统磁动力学与耗散

高能天体物理现象 2025-03-03 v2 太阳与恒星天体物理等离子体物理

作者: Jens F. Mahlmann , Andrei M. Beloborodov

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摘要

我们利用全局三维无力场电动力学仿真研究双星中子星 (BNS) 相互作用磁球层中的能量释放。系统动力学取决于磁偶极矩相对于轨道角动量倾斜角 $\chi_1$ 和 $\chi_2$ 。最简单的对齐配置 ( $\chi_1=\chi_2=0^\circ$ ) 没有连接两颗星体的磁场线。惊人的是，它仍会在每颗星体周围形成扭曲的分离面电流层，以及两磁球层界面处的耗散区域。库仑-赫姆斯 (Kelvin-Helmholtz, KH) 类型不稳定性驱动磁球层界面处的显著耗散，产生局部阿尔芬湍流并释放快磁声波。倾斜磁球层的双星通过界面处的 KH 不稳定性以及连接伴侣的扭曲磁流束中的磁重联闪光两种方式释放能量。在广泛的 BNS 参数范围内，都会发生向外的压缩波，可能发展出冲击波并作为快速射电脉冲信号的来源。我们讨论了对 BNS 合并前 X 射线和射电前兆的含义。

关键词

双星中子星磁球层库仑-赫姆斯不稳定性磁重联快速射电脉冲电动力学

引用

@article{arxiv.2412.16280,
  title  = {Electrodynamics and dissipation in the binary magnetosphere of pre-merger neutron stars},
  author = {Jens F. Mahlmann and Andrei M. Beloborodov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16280},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 9 figures, accepted for publication in ApJL

中子星双星系统磁动力学与耗散

摘要

关键词

引用

备注

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