QPO 的纠缠磁场模型

磁星的高度纠缠磁场支持类似于有序磁场中 Alfv\'en 波的剪切波。本文探讨了恒星内部和磁层中激发的扭转模式能否解释 SGR 1900+14 巨耀发尾部观测到的准周期振荡（QPOs）。我们求解了纠缠磁场的初值问题，该磁场将内部剪切波与磁层中的相对论性 Alfv\'en 剪切波耦合起来。假设恒星振荡源于磁能的突然释放，我们得到了该过程的能量学和几何约束。如果耀发能量最初沉积在恒星内部，波能传播到磁层的速度相对较慢，这与观测到的辐射事件上升时间 $\lesssim 10$ ms 不符。耀发能量也不能完全沉积在恒星外部，因为大部分能量会从恒星表面反射，导致表面振荡的幅度不足以产生可探测的磁层电流调制。能量沉积在跨越恒星表面的体积内，与观测到的上升时间一致，并激发了一系列在观测到的 QPO 频率上具有显著振幅的模式。一般而言，局域化能量沉积会激发包含观测到的 QPO 在内的宽范围模式，尽管激发的模式数量远多于观测到的 QPO 数量。如果耀发能量是轴对称沉积的（这对于某一类 MHD 不稳定性是可能的），则激发的模式数量会显著减少。