磁化相对论性星体中的极向场不稳定性
太阳与恒星天体物理
2015-06-05 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们通过三维广义相对论磁流体动力学模拟，研究了非旋转中子星中纯极向磁场的不稳定性，扩展了Ciolfi等人(2011)的工作。我们的目标是清晰描绘与不稳定性相关的动力学图像，并研究系统达到的最终构型，从而获得磁化中子星可能平衡态的指示。此外，由于磁场内部重组是一个高度动力学过程，被认为可能是磁星巨耀发背后的机制，我们的模拟可以为伴随耀发事件的电磁波和引力波辐射提供现实估计。我们的主要发现如下：(i) 不稳定性的初始发展在种子位置、增长时标以及环向分量的产生方面，完全符合微扰研究的预期；(ii) 在随后的非线性重组中，约90%的磁能在几个阿尔芬时标内主要通过电磁辐射损失，并在更长的时标上进一步减少；(iii) 所有星体模型倾向于获得显著的磁螺旋度以及极向和环向磁场之间的能量均分，并演化到一种新的构型，该构型在动力学或阿尔芬时标上未显示后续不稳定性；(iv) 电磁辐射与巨耀发中观测到的初始爆发持续时间相匹配，支持了内部重组情景；(v) 过程中释放的能量只有一小部分转化为f模振荡和随后的引力波辐射，因此当前探测器探测到该信号的可能性极低。
引用
@article{arxiv.1206.6604,
title = {Poloidal-Field Instability in Magnetized Relativistic Stars},
author = {Riccardo Ciolfi and Luciano Rezzolla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.6604},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 11 figures, updated to match the published version