跳到主要内容

话题

恒星与太阳物理学

恒星与太阳物理学

是脉冲星巨人‘neutromagnets’?

螃蟹脉冲星:是巨大的永磁体吗?

当恒星坍缩形成中子星时产生脉冲星,其中中子的磁矩沿特定方向冻结–就像永磁体中的原子矩一样。这是瑞典两位物理学家的主张,他们认为他们的理论可以解释这些天文奇数的许多无法解释的特性。

脉冲星首次发现于1967年,是天文学物体,它以惊人的规律性发射出辐射脉冲。天文学家认为,脉冲星正在快速旋转具有非常大磁场的中子星。就像地球一样,恒星的磁偶极矩被认为偏离其旋转轴。恒星的磁极沿着恒星的磁极发射辐射束。因为恒星绕着不同的轴旋转,所以射流像灯塔光束一样扫掠,如果碰巧碰到地球,它会以规则脉冲的形式出现。

但是,除此基本描述外,对脉冲星的物理学及其形成方式知之甚少。一个重要的问题是磁场的起源,其范围大约为104 to 1011 T.与太阳相比,这是巨大的’的磁场,大约是100 µT.此外,脉冲的规律性表明脉冲星’的磁场必须非常稳定。相反,太阳’众所周知,磁场是不稳定的,因为它是由恒星的旋转产生的’血浆,这很容易造成不稳定。

核力量有利于结盟

“对于如何产生磁场没有很好的解释,”吕勒奥工业大学的约翰·汉森解释说,他与同事安娜·庞加(Anna Ponga)提出了这一最新理论。汉森(Hansson)和庞加(Ponga)提出,恒星中所有中子的磁矩在一种称为“ a”的物质状态下指向同一方向。“neutromagnet”。这类似于铁磁材料中原子磁矩的对准。研究人员指出,将质子和中子结合在核中的核力有利于自旋的对准–他们说,这种效应可能会在中子星更加紧密地聚集在一起的中子星中增强。

汉森和庞加认为,两个中子通过使它们的自旋沿同一方向排列而获得的能量大约是该对中子总核结合能的10%。这给出了居里温度–在这之下,恒星中的所有中子对准以变成一个巨大的磁铁– of about 1010 K.

由于中子星似乎都具有相同的质量,因此可能产生的最大磁场约为1012 T。当所有中子沿同一方向排列时,会发生这种情况。但是,就像日常磁铁一样,恒星的不同区域可能具有中子域–每个域指向不同的方向。这将减少整体磁场,并可以解释为什么某些中子星具有较小的磁场。汉森认为,磁场的最大值为天文学家提供了一种简单的伪造理论的方法。

Moment is 冻结在

汉森告诉 physicsworld.com 他们的模型还解释了磁矩和脉冲星旋转轴之间的固定失准。“磁场的方向由恒星的方向设置’坍塌形成中子星时的磁场” he explains. “方向是‘frozen in’由核力量”.

但是,并非所有的天文学家都相信。“I don’声称当前‘understanding’完整或没有矛盾–这个问题很难–但是我相信本文介绍的概念不如标准模型那么好,”英国曼彻斯特大学的迈克尔·克莱默(Michael Kramer)说。

这项工作在 arXiv:1111.3434.

版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者