磁化中子星中的湍流

中子星内部的磁场构型及其稳定性是开放性问题，可能受到星内湍流级联的影响。通过数值模拟评估湍流的影响需要极高的分辨率，并且需要覆盖多个 Alfven 时间的长时间模拟。为了评估这一问题，我们展示了一系列磁化中子星的模拟，分辨率高达 29m，最长持续 1.2s，这是迄今为止持续时间最长、分辨率最高的此类模拟。在最高分辨率下，我们发现了未磁化恒星中不存在的湍流级联的证据，而低分辨率模拟无法捕捉到这种级联，这与 Kolmogorov 幂律标度一致。湍流的存在触发了螺旋度的逆级联，而在后期阶段净螺旋度似乎消失，表明磁场中未形成扭曲环面。我们发现，磁场的存在激发了密度分布的特征四极振荡，频率为 145 Hz，这与被提出作为磁星中观测到的准周期振荡源的 Alfven 模式相一致。