中文

巨型原初磁偶极子

高能天体物理现象 2017-08-02 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

宏观磁偶极子被视为宇宙暗物质。相对论场结构中的永久磁性可能涉及某种超导形式,一个例子是带电流的弦环(‘弹簧’)其净张力为零。我们推导自由经典偶极子碰撞的截面,发现当相互进动迅速时,它弱依赖于取向。如果环构成大部分暗物质,则星系晕中张力 T108c4/G{\cal T} \sim 10^{-8}c^4/G 的‘弹簧’环的碰撞率接近测量的快速射电暴(FRBs)速率。大超导偶极子(LSD)质量 1020\sim 10^{20} g、尺寸 1\sim 1 mm,将形成穿过星际等离子体的 100\sim 100 km 磁层。尽管磁流体阻力通常弱,但强到足以捕获一些 LSD 进入绕由大质量气体云直接坍缩形成的超大质量黑洞(SMBHs)的长寿命环轨道。年轻 SMBHs 附近的重复碰撞可能主导全局碰撞率,从而拓宽偶极子质量谱。碰撞的 LSD 产生微小、热的电磁爆炸。配套论文表明这些爆炸有效耦合到传播低频电磁模,输出峰值在 0.01-1 THz。我们描述了对作为宇宙暗物质的 LSD 的若干约束和预测。落入的 LSD 形成的激波触发 C/O (ONeMg) 白矮星(WD)中质量 1M\gtrsim 1\,M_\odot (1.3M1.3\,M_\odot) 的自持热核燃烧。火花通常位于 WD 中心外很远。LSD 诱导爆炸的速率与观测到的 Ia 型超新星速率匹配。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.00394,
  title  = {Giant Primeval Magnetic Dipoles},
  author = {Christopher Thompson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00394},
  year   = {2017}
}

备注

23 pages, 19 figures, Astrophysical Journal in press