吸积盘诱导打开脉冲星磁场所致的力矩增强、自旋平衡与喷流功率
高能天体物理现象
2016-07-14 v2
摘要
旋转恒星磁场与周围等离子体吸积盘的相互作用处于 X 射线双星中中子星提出的许多问题的核心。我们考虑由于沿耦合恒星与吸积盘的磁力线的较差自转导致的恒星磁通量打开，使用了一个简单模型来描述盘打开的磁通量、磁层施加于恒星的力矩以及电磁风提取的功率。我们考察了系统进入平衡自旋态的条件，在该态中吸积力矩瞬时仅由脉冲星风力矩平衡。对于与吸积毫秒脉冲星相关的磁矩、自旋频率和吸积率，这种增强的脉冲星风的自旋减速力矩可能比现有吸积盘-磁层相互作用模型预测的更大得多，并且原则上能够在小于 1 kHz 的频率下维持自旋平衡。我们推测该机制可以解释在 SAX J1808.4-3658 和 XTE J1814-338 爆发期间未探测到频率增加的现象，并可能普遍负责阻止自旋加速至亚毫秒周期。如果脉冲星风被周围环境准直，由此产生的喷流可以满足 Cir X-1 和 Sco X-1 的高度相对论性外流的能量需求。在此框架下，喷流功率随吸积率的标度相对较弱，L_j ~ Mdot^{4/7}，并且仅当恒星磁矩足够低时在高吸积率下才会被抑制。
引用
@article{arxiv.1507.08627,
title = {Torque Enhancement, Spin Equilibrium, and Jet Power from Disk-Induced Opening of Pulsar Magnetic Fields},
author = {Kyle Parfrey and Anatoly Spitkovsky and Andrei M. Beloborodov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.08627},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 5 figures, published in ApJ