2 d八极磁场线从中子星及其相关的辐射压力

文摘

在这篇文章中我发现中子星的磁场强度,利用通量守恒,太阳的大小作为一个前身星及其Bη= 9×1014 G级大约四倍的太阳的磁场。垂死的恒星塌缩成一颗中子星,磁通量保护结果的形成地区附近的极强的磁场的中子星。这表明中子星强烈磁化。这种中子星被称为脉冲星的散热器。中子星的旋转周期计算利用角动量守恒和结果了,中子星的旋转周期τηs∼0.1 s。太阳自转一次每107秒;这意味着一个典型的中子星旋转半径10公里大小的108倍太阳半径为105公里。所以一个典型的中子星是脉冲星。
我导出了电场线对应于一个磁八极的时刻。电场线的2 d case-section中子星。磁场的中子星来源于保护和高通量在诞生的时代。八极磁场的中子星表面最大,不再是零在遥远的遥远的地带,但可见双叶看起来像偶极子。
最后,八极磁场强度比偶极场主要在表面,这将导致中子星八极场附近的中心是更重要的。从这样一个源辐射计算和显示分散。八极磁场线产生的辐射压力的计算中子星表面的压力控制和快速下降的远区。这个结果导致违反已知的电磁辐射在遥远的区域不是迅速消失。这是中子星的独特属性,有证据支持的两个旋转轴与一个旋转的轴比其他恒星。

关键字

八极,中子星,磁通,辐射压力

介绍

1934年沃尔特Baade和弗里茨提出了中子星的存在,只有一年之后发现中子的詹姆斯·查德威克爵士。在寻找一个解释超新星的起源,他们建议在超新星爆炸形成中子星。中子星是直径约20公里,质量约为太阳的1.4倍。这意味着,中子星是如此密集,在地球上,一茶匙重达十亿吨(1- - - - - -3]。

因为它的规模小,密度高,中子星表面具有引力场对2×10¹¹倍的地球。中子星也可以携带磁领域一百万倍地球上最强的磁场产生。中子星是一个可能的大质量恒星的结束状态。他们来自大质量恒星的质量大于太阳的6 - 8倍。这些恒星已经完成后燃烧核燃料,他们接受一次超新星爆发。这爆炸吹了恒星的外层为美丽的超级新星遗迹。恒星的中心区域重力下崩溃了。它崩溃,质子和电子结合形成中子(1- - - - - -3]。

1967年,Jocelyn Bell和安东尼Hewish发现定期从CP 1919年无线电脉冲。这脉冲星后来被解释为一个孤立的、旋转的中子星。脉冲星是旋转的能量来源能源的中子星。中子星是非常密集的,这意味着他们非常紧凑的小物件的大小直径≈20公里。这个属性会导致中子星的引力是非常强大的。中子星的引力是如此强大,“如果滴一个棉花糖一颗中子星,棉花糖的影响在中子星的表面会与撞击地球表面的一个小型原子弹。”

中子星也有两个轴:一个磁场和一个转动轴。除了发射无线电波,中子星也发出强烈的x射线和γ-rays。事实上,中子星发出一些银河系最强大的x射线。中子星是强磁化快速旋转对象。由于中子星可以产生非常巨大的潜在差异。这有助于中子星脉冲强辐射的两极。同时,随着旋转,磁场可以产生的潜在差异数万亿伏特(1,4]。

电磁辐射是由振荡的电场和磁场相互成直角。新兴市场辐射移动在光速c。坡印亭矢量年代被定义为等于叉乘。的渗透率是μ0,辐射传递的媒介,E是电场的振幅,B是磁场的振幅。应用向量积的定义和电场和磁场的知识是互相垂直坡印亭矢量的大小年代。分别在E和B是向量的大小E和B有电和磁多级辐射的秩序。这是我们的注意力是集中在专门八极磁场辐射。压力从中心向外推的一个普通恒星因为能源生成恒星核心配重平衡由于恒星引力质量,往往使其合同。当星星能源生产停止和删除辐射压力,恒星将开始崩溃5- - - - - -7]。

这些特殊的中子星的特点与其他普通恒星使我们注意研究和测量磁场强度,其电场线来自中心和八极场的辐射压力,尤其是斜旋转磁矩(图1)(8]。

研究的方法

在本文中,我们使用分析方法得到八极提出的几何线条和推导出磁通的中子星。在一些分析的目的,我们使用Wolfram Mathematica软件来简化复杂的三角方程。我使用python 2.7和matplotlib情节和解释我们的数据。

通量守恒

旋转中子星的超新星爆炸形成大质量恒星爆炸而死。在这个过程中恒星的残留磁场守恒在爆炸后形成的中子星(图2)。由于磁场的强度的前身星将加大在中子星到一个很高的水平。我们将演示如下;我们假设前身星是和我们的太阳一样大的表面磁场是∼10⁴这是g .相对应的磁通:

在r_年代是太阳半径

因此

Φ_年代≈9×10²⁶Gcm (2)

通量守恒是中子星磁场的残余的祖细胞。通量守恒的原则,我们希望:

Bn在哪里的表面磁场的中子星和r_n是中子星的半径已知的点10公里= 10吗⁶厘米。因此

B_n= 9×10¹⁴G (3)

与这相关的磁化矢量磁场通常是一个斜肩。自从m是斜矢势在任何字段是正弦旋转,因此时间。这种中子星被称为脉冲星的散热器。

角动量守恒

一个旋转物体的角动量L, L = Iω我转动惯量,角速度ω。ω是弧度的角,通过它,一个单位时间内旋转对象。如果旋转时间τ。

转动惯量的统一的质量范围,半径R。因此,在中子星的崩溃,前身星的核心将角动量

角动量和核心质量是守恒的崩溃,所以形成中子星后它将有相同的L:所以旋转的中子星将给出的

(4)

假设一个典型的核心垂死恒星的半径是∼10⁵公里,旋转一次即10∼∼100天⁷年代。之后崩溃的中子星∼10公里半径将有一个旋转的时间τ_ηs0.1∼。我们有一个对象约为太阳质量的,每秒钟旋转10倍(图3)。

组件的八极磁场

考虑一个电荷问均匀分布在一个球面半径为r的中子星表面假设中子星旋转频率为ω的直径(图4和5)。我们想计算磁场旋转产生的电荷在身体外部的中子星(表1)。

表1:八极和偶极磁场强度的值。

从向量中潜在的扩张,我们一般的多级

(5)

和

(6)

命令的地方。(5)和(6)偶极子(l = 1)和八极(l = 3)向量分别潜力

磁场在球面坐标系统组件

(7)

(8)

用eqn。(5)命令。(7)、(8)减少

(9)

(10)

在哪里偶极矩。总磁场的中子星

B_η= B_d+ B_问+ B_o+ B_热(11)

磁场的中子星,从通量守恒推导出我们早些时候

9×10¹⁴G = B_d+ B_问+ B_o+ B_热(12)

假设

Bn≈Bd

我们知道可以计算偶极磁场的中子星

因此

(13)

(14)

(15)

以类似的方式插入eqn。(6)(7)和(8)八极磁场组件:

(16)

(17)

在哪里是八极的时刻。后八极磁场相同的方式,显示如下。

(18)

(19)

(20)

八极磁场线

磁场产生的力场是由运动电荷或电场的变化。在指定的任何点的磁场方向和大小(图6和7)。磁场和电场之间的关系,创建它们的电流和费用,是由一组描述四个所谓的麦克斯韦方程。

在球坐标

(21)

以同样的方式二维磁场可以写成

(22)

把eqn的相应条款。(21)eqn。(22)

(23)

在柯是一个常数与场曲率有关。上述方程可以写成

(24)

替换命令。(16)、(17)在为磁偶极子场上面的方程,我们得到

(25)

重新整理我们发现和集成上述方程

(26)

这个方程乘以因为ϑ和使用一些三角恒等式,我们得到了

(27)

现在让我们定义一个常量e

eqn相乘。(27)(e)我们发现

(28)

现在让我们定义一个常数n

eqn相乘。(28)找到

(29)

分部积分和我们使用Mathematica Wolfram主要三个部分来简化方程,最后我们有

(30)

这个方程的一般场线方程是八极磁场ϑ的函数。

辐射压力的中子星

当星星能源生产停止和删除辐射压力,恒星将开始崩溃。系统的费用和洋流不同时间我们可以使傅里叶分析的时间依赖性并分别处理每个傅里叶分量。考虑到潜力、字段和辐射从一个局部系统呈现正弦的电荷和电流时间:

解决方案推迟矢势的洛伦茨计

(31)

在k =ω/ c是波数,并理解正弦时间依赖性。磁场是由

(32)

同时,外部源,电场

(33)

在哪里的阻抗是自由空间。如果源维度的d和波长λ= 2πc /ω,如果d≪λ,那么远(辐射)区d≪λ≪r。我们的重点是在遥远的区域。在遥远的区域(kr≪1)方程的指数震荡迅速,决定了矢势的行为。在这个地区是足够的近似

其中n是一个单位向量的方向x。远区r是主导,那么向量势是什么

(34)

从八极场坡印亭矢量

第三项或(l = 3)扩张(34)导致了八极向量的潜力,

(35)

磁化由于当前J;

(36)

回想一下,在eqnγ计算。(18)和插入在这个方程中,我们发现

(37)

γ是磁八极的时刻,

(38)

是有点复杂的写下完整的字段。我们的目标是在辐射区域的字段。然后它很容易看到

的平均能流密度矢量磁八极字段

(39)

(40)

定强度干腊肠除以光速在自由空间辐射压力产生的电磁波表面上的目标:

(41)

用eqn。eqn (39)。(41)磁八极辐射压力

(42)

(43)

这是在径向辐射压力。

结果与讨论

在这篇文章中我发现中子星的磁场强度,利用通量守恒,太阳的大小作为一个前身星及其Bη= 9×10级¹⁴G是大约四倍的太阳的磁场(9- - - - - -11]。垂死的恒星塌缩成一颗中子星,磁通量保护结果形成的地区附近的极强的磁场的中子星。这表明中子星强烈磁化。这种中子星被称为脉冲星的散热器。中子星的旋转周期计算利用角动量守恒和结果了,中子星的旋转周期是τ_ηs0.1∼。太阳每10自转一次⁷年代,这意味着一个典型的中子星旋转半径10公里10⁸倍大小的太阳半径为10⁵公里。所以一个典型的中子星是脉冲星12- - - - - -15]。

我得到了八极磁场的表达式从矢势A的多极展开,导致在八极场的表达式,它主要在表面,减少迅速在遥远的距离所示图5。中子星的四极磁场强度应隔偶极子和八极字段(16]。这是在与其他恒星发出的电磁辐射(17- - - - - -20.]。这些磁场的磁力线计算表明,电场线形式八循环的角跨度2π所示图6。

最后,我得到这个组件显示的辐射压力径向反距离平方的依赖。中子星的辐射压力变化的8日电力频率为八极字段(21,22]。所示图8,八极辐射高中子星表面附近的x射线和γ-ray频率。因为中子星的辐射压力是来源于弱智矢势扩张,电磁势和字段被认为具有相同的时间依赖性(23]。规范不变性(表2)。

表2:γ辐射压力从八极场和X射线范围。

在未来我们将考虑三维八极电场线和中子星的磁场强度。

确认

我想表达我的感激之情,所有的人给了我鼓励和支持来完成这项研究,尤其是晚期死亡科学家博士Legesse Wetro,他的支持观点是高在这个研究(《安息吧)我也想说谢谢,他对亚伯拉罕Amaha博士提出了宝贵意见。

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