中子星磁层的解扭

中子星的磁层锚定在刚性壳层中，并可能因突然的壳层运动（“星震”）而发生扭转。扭转的磁层并非保持静态，而是逐渐解扭，耗散磁能并产生辐射。推导了描述这一演化的方程，并给出了其解。在解扭磁层中，两个不同的区域共存：一个旋度(B)=0的无势区（“空腔”）和一个携带电流的磁力线束（“j-束”）。空腔具有清晰的边界，该边界随时间扩展并最终抹去所有扭转。在此过程中，j-束的电流被吸入恒星内部。讨论了解扭过程的观测表现。在j-束的足点处形成一个热点。该热点随时间向磁偶极轴收缩，其光度和温度逐渐降低。随着j-束收缩，其扭转幅度可以增长到最大值约1。偶极轴附近的强扭转增加了恒星的自转减慢率，并可能产生宽束射电辐射。该模型解释了磁星XTE J1810-197的令人费解的行为——这是星震后磁层演化的典型例子。我们还讨论了对其他磁星的影响。解扭理论表明，磁星的非热辐射优先产生于偶极轴附近的一束延伸的闭合磁力线上。