中子星地壳塑性变形介导的磁星活动

我们提出了一种磁星活动的“太阳耀斑”模型，其中上地壳中由电子磁流体动力学 (EMHD) 流驱动的磁场缓慢演化扭曲了外部磁通量管，从而产生持续辐射、爆发和耀斑。与此同时，中子星地壳通过塑性变形释放施加的磁场应力，将应变 $\epsilon_t$ 限制在远低于脆性断裂临界应变 $\epsilon_{crit}$ 的值，即 $\epsilon_t \sim 10^{-2}\epsilon_{crit}$。类似磁星的行为发生在所有中子星中，主要位于磁赤道附近，但程度不同。持续光度与磁场的立方成正比（在给定年龄下），因此在大多数旋转供能中子星中难以观测到。只有当磁场超过某个阈值时才会发生巨型耀斑，而较小的爆发和耀斑可能发生在相对较小的磁场中。爆发和耀斑是磁层重联事件，它们发射阿尔芬激波，这些激波在撞击中子星表面时转化为高频哨声波。由此产生的哨声波脉冲引起的应变随深度增加而增大，这既是因为电子密度增加（导致波速减慢），也是因为哨声波脉冲随深度的相干性增加。哨声波脉冲在对应于 $\rho \sim 10^{10} {\rm g cm}^{-3}$ 的浅层深度上以大约一天的时间尺度耗散；该能量被检测为增强的耀斑后表面辐射。