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磁星:超(表面)热与超(流体)冷

高能天体物理现象 2012-08-27 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

我们研究了磁星在宁静期推断的表面温度能在多大程度上约束中子星核心中超流体的存在以及磁场衰变在核心中的作用。通过进行详细的中子星冷却模拟,我们表明核心中磁场衰变产生的极强加热既不能产生观测到的高表面温度,也不能延迟核心中中子超流态的出现。我们验证了 Kaminker 等人的结果,即磁星的高表面温度需要中子星壳层中的加热,且壳层加热与核心中的冷却/加热是退耦的。因此,由于壳层加热掩盖了核心加热,仅从高表面温度无法得出磁星核心处于非超流态的结论。根据我们的内部温度演化,并在考虑核心中质子超导性后,我们发现核心中的中子超流态在中子星形成后不到几百年内即出现。在磁场 < 10^16 G 的情况下,这一出现时间不受核心磁场衰变加热的影响。因此,所有已知的中子星,包括磁星,若其核心不含奇异粒子,都应具有由超流中子和超导质子组成的核心。

关键词

引用

@article{arxiv.1112.1415,
  title  = {Magnetars: super(ficially) hot and super(fluid) cool},
  author = {Wynn C. G. Ho and Kostas Glampedakis and Nils Andersson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.1415},
  year   = {2012}
}

备注

11 pages, 8 figures; MNRAS, in print; v3 same as v2; correction to ion heat capacity equations published in Erratum (see http://dx.doi.org/doi:10.1111/j.1365-2966.2012.21441.x )