磁化中子星坩埚中的温度分布

我们研究了不同的磁场配置对中子星坩埚温度分布的影响。我们考虑轴对称的偶极磁场，分别限制在恒星坩埚内部（“坩埚磁场”）或允许磁场穿透核心（“核心磁场”）。通过积分考虑经典（洛尔）各向异导热性质的二维热传导方程，得到坩埚的温度分布，假设核心为等温态。将量子磁场效应作为信封的边界条件纳入后，我们推导出相应的表面温度分布。我们发现，核心磁场在表面场强小于 $10^{15}$ G 时几乎导致坩埚均匀温度，而对于表面场强超过几倍 $10^{12}$ G 的坩埚磁场，在核心温度小于或等于 $10^8$ K 时会出现显著的非均匀性。对于核心磁场和坩埚磁场，信封中沿磁场方向热传导被量子抑制导致的冷 equatorial 区域在表面会显著延伸，而在坩埚磁场情况下，由于高密度处的经典抑制，这一区域会被进一步扩大。这可能导致坩埚磁场出现两个小而温暖的极地区域，这些特征将对观测结果产生影响：中子星的有效热发射面积较小，X射线脉冲轮廓预计呈现出与核心磁场情形下的中子星截然不同的形状。当这些特征与年轻冷却中子星的 X 射线热辐射数据进行比较时，将为提供支持或反对坩埚磁场或核心磁场两种根本不同配置的观测证据提供可能。