结晶驱动的白矮星发电机中的慢对流与快自转
太阳与恒星天体物理
2022-05-25 v2
摘要
最近有建议认为，白矮星以类似于地球的过程产生磁场。核心的结晶产生成分反转并驱动对流，结合自转，可维持磁发电机。我们重新分析了由核心缓慢结晶产生的发电机机制，发现对流翻转时间 t_conv 为数周至数月——比先前认为的长数个量级。由于白矮星自转周期 P≪t_conv，结晶驱动的发电机几乎总是处于快自转 regime，其中磁场 B 至少与对流运动处于等量级平衡，并可能根据所假设的发电机标度律进一步被因子 B∝(t_conv/P)^{1/2} 增强。我们使用 MESA 追踪结晶核心的增长，并计算磁场 B(T_eff) 作为白矮星有效温度 T_eff 的函数。我们将此预言与观测比较，表明结晶驱动的发电机可以解释单白矮星测得的部分（但非全部）约 MG 磁场，以及激变变星中白矮星测得的更强磁场——后者通过吸积质量被自转加速至短 P。我们的 B(T_eff) 曲线也可能解释具巴耳末发射线的白矮星在 T_eff≈7500 K 附近的聚集。
引用
@article{arxiv.2202.12902,
title = {Slow convection and fast rotation in crystallization-driven white dwarf dynamos},
author = {Sivan Ginzburg and Jim Fuller and Adela Kawka and Ilaria Caiazzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12902},
year = {2022}
}
备注
Accepted version (MNRAS): improved calculation of the convection zone and the magnetic diffusion time, and a larger observational sample