中子星壳层轴对称磁场中的霍尔吸引子

我们发现了在霍尔效应和次要欧姆耗散下演化的轴对称磁场的一个吸引子，从而解决了中子星壳层磁场长期演化归宿的问题。电子流体处于等旋转状态，类似于费拉罗定律，其角速度近似正比于极向磁通量，$\Omega \propto \Psi$。这一平衡态是磁场因霍尔效应和欧姆耗散而演化的长期构型。对于初始偶极主导的磁场，吸引子主要由偶极和八极分量组成，并伴有能量上可忽略的四极环向场。磁场以自相似方式耗散：尽管高阶多极子本应衰减得更快，但环向场介导了能量从低阶多极子向高阶多极子的转移，导致平流-扩散平衡，并使极向多极子之间的比值几乎保持不变。这对中年中子星的结构具有启示意义，表明其极向场应由偶极和八极分量组成，并伴有非常弱的环向四极场。对于具有更高阶多极子$\ell$结构的初始条件，吸引子主要由$\ell$和$\ell+2$极向分量组成。