塑造 A 型恒星的核心发电机:偶极化石场的作用
太阳与恒星天体物理
2025-07-16 v1 等离子体物理
摘要
Ap/Bp 星的大尺度磁场在长时间尺度上保持稳定,且通常具有简单的偶极几何结构,这引出了其化石起源的观点。预期这些恒星也具有可孕育强发电机活动的对流核心。我们旨在研究恒星对流核心发电机产生的磁场与偶极化石场之间的相互作用,该偶极化石场类似于观测到的 Ap/Bp 星磁拓扑结构。我们使用 A 型恒星的数值 3D star-in-a-box 模拟,其中核心占恒星半径的 。作为初始条件,我们施加两种纯极向构型,两者的表面偶极强度均为 6 kG,并探索不同的倾角 (磁轴与自转轴之间的夹角),范围从 到 。引入所有磁场线均不在恒星内部闭合的极向场,不会对核心发电机产生显著影响。所有磁场线均在恒星内部闭合的偶极构型则可以增强发电机,产生超平衡准稳态解,其中磁能是动能的 5 倍。增强后的核心发电机典型磁场强度在 105 至 172 kG 之间,强度与 呈反比关系。强磁场在辐射包层中产生几乎刚性的自转,并将核心的较差自转从类太阳型转变为反太阳型。施加的偶极场不稳定且衰减的唯一情况是 。在其余情况下,核心发电机得到增强,表面磁场得以存留并保持与观测相符的简单拓扑结构。
引用
@article{arxiv.2506.01017,
title = {Shaping core dynamos in A-type stars: The role of dipolar fossil fields},
author = {J. P. Hidalgo and P. J. Käpylä and D. R. G Schleicher and C. A. Ortiz-Rodríguez and F. H. Navarrete},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01017},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 10 figures. Article accepted for publication in A&A