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电弱电子 - 核子相互作用驱动的中子星磁螺旋度产生

高能天体物理现象 2015-05-20 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了由标准模型中电子 - 核子相互作用的宇称破坏部分驱动的中子星核心磁场不稳定性。假设种子磁场约为 1012G10^{12}\thinspace\text{G}(这是脉冲星的常见值),由于这种新机制,其在 (103105)yr\sim (10^3 - 10^5)\thinspace\text{yr} 的时间尺度上被放大约五个数量级,达到 1017G10^{17}\thinspace\text{G}。该效应被认为是解释磁星中观测到的最强磁场起源的一种可能机制。种子磁场能量密度的增长是由麦克斯韦方程组中异常电流的存在所导致的相应磁螺旋度密度增长所规定的。这种异常是两种竞争效应的总和:(i) 由右手和左手无质量电子化学势差驱动的手征磁效应;(ii) 具有极化起源且取决于中子星核心恒定中子密度的恒定的手征电弱电子 - 核子相互作用项。在所提出的机制中,磁螺旋度演化起决定性作用的一个显著问题是初始磁螺旋度的任意性,包括从一开始就是非螺旋磁场的情况。在大演化时间下磁螺旋度密度趋向于最大螺旋度情况的趋势,提供了种子磁场增长至天体物理学中最强磁场的机制。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.04162,
  title  = {Generation of the magnetic helicity in a neutron star driven by the electroweak electron-nucleon interaction},
  author = {Maxim Dvornikov and Victor B. Semikoz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04162},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages in JCAP LaTeX style, 10 esp figures, paper is significantly revised, several new references are added, multiple misprints are corrected, version to be published in JCAP