原中子星向脉冲星、磁星和中心致密天体的演化

一些年轻的中子星，即磁星，拥有超强磁场，然而它们推断出的诞生率与核心坍缩超新星的发生率相当，这对需要稀有、极端条件的场景提出了挑战。我们提出，如果脉冲星和磁星都在原中子星（PNS）阶段经历了一个发电机过程，这种差异就可以得到调和。我们采用了一个包含 PNS 收缩的剪切驱动 $\alpha$--$\Omega$ 发电机模型。该发电机普遍产生主要由 $\Omega$ 效应决定的环向主导场。极向场的演化首先由坍缩期间的磁通量守恒主导，随后由 $\alpha$ 效应主导。饱和的环向场强烈依赖于剪切的初始值，其阈值为 $q_0 \simeq 0.23$；低于此阈值，极向场保持在由磁通量守恒获得的值附近（$\approx 2.5\times10^{10}\,{\rm G}$）。对于最短的初始周期，该模型导致磁星级的强度（$B_{\rm p} \simeq 10^{15}\,{\rm G}$, $B_\phi \simeq 10^{16}\,{\rm G}$），而对于较慢的旋转体，它产生普通的脉冲星场（$B_{\rm p} \simeq 10^{12}\,{\rm G}$, $B_\phi \simeq 10^{14}\,{\rm G}$）。我们还认为，中央型天体可以仅通过 $\Omega$ 效应获得被放大的环向场；由于缺乏 $\alpha$ 效应，它们的极向场不受发电机效应塑造。