PMS 恒星中磁场的起源与演化：旋转与结构变化的影响

在恒星演化过程中，特别是在前主序（PMS）阶段，恒星结构和旋转发生显著变化，导致恒星动力学和全局流发生重大改变。我们旨在评估这些变化对恒星发电机、内部磁场拓扑和活动水平的影响。为此，我们使用 ASH 代码进行了一系列 3D 流体动力学（HD）和磁流体动力学（MHD）模拟。我们选择了五个不同的模型，其特征是辐射区半径遵循由一维恒星演化代码计算的演化轨迹。这些模型表征了从 1 Myr 到 50 Myr 的恒星演化。通过在全对流模型中引入种子磁场并将其演化状态扩展至其余四种情况，我们观察到了模型动力学性质、磁场振幅和拓扑的系统性变化。五个 MHD 模拟均发展出强发电机磁场，在快速旋转的情况下可达到动能与磁能的均分状态甚至超均分水平。我们发现磁场振幅随着演化趋向零龄主序（ZAMS）而增加。此外，磁场拓扑变得更加复杂，轴对称分量减少，非轴对称分量变得占主导地位。随着旋转速率和辐射核尺寸的增加，偶极分量减小。磁场具有混合的极向 - 环向拓扑，无明显主导分量。此外，发现辐射核内遗留发电机磁场的弛豫满足 MHD 稳定性判据。因此，它不会经历全局重构，而是通过保留其混合稳定的极向 - 环向拓扑缓慢弛豫。