径向较差自转导致主序前恒星偶极场坍缩

尽管对恒星磁场的观测取得了进展，但其物理机制仍知之甚少。在主序前（PMS）阶段，恒星内部层收缩，辐射核逐渐形成。相反，对流包层通过与吸积盘和星风的磁相互作用逐渐被制动。随着恒星内部较差自转的发展，主序前阶段成为恒星磁性质的关键时期，在此期间，强大的初始偶极场可能受到扰动，导致主序（MS）上观测到的磁活动多样性。在这项工作中，我们研究了较差自转对此类磁场的影响。我们对旋转球壳进行了三维滞弹性对流发电机模拟，并在边界之间施加了较差自转（剪切）。密度、重力剖面和对流区厚度被设定为接近一维恒星演化代码 Cesam2k20 对主序前低质量恒星的预测值。我们的结果表明，径向较差自转可以引发偶极场坍缩，导致更弱、振荡的磁场。较差自转似乎通过剪切极向场线和影响湍流磁输运过程，扰乱了产生偶极磁场的 $\alpha^2$ 发电机机制。这种坍缩受剪切相对于对流运动强度的相对重要性所调节，确切的稳定性判据取决于场强和辐射核心的大小。在主序前恒星演化模型中应用基于直接数值模拟（DNS）的稳定性判据，当假设有效的内部角动量重新分布时，我们定性地再现了在低质量恒星磁拓扑中观测到的趋势。这表明恒星的磁性质与主序前角动量演化密切相关。