Asal medan magnet bintang neutron

Tampaknya sedikit kontra intuitif bahwa bintang-bintang neutron memiliki medan magnet yang kuat. Muatan listriknya mungkin nol, jadi betapapun cepatnya berputar, ia seharusnya tidak menghasilkan medan magnet. Atau apakah karena muatan listrik quark atau putaran intrinsiknya?

neutron-star

— ashpool
sumber

Medan magnet yang kuat dalam bintang neutron seharusnya berasal dari konservasi fluks magnetik . Jika kita memiliki:

Φ_{B} = \int B d S = const

$\Phi_B = \int B\ \mathrm{d}S = \text{const}$

di mana adalah fluks medan magnet, adalah kekuatan medan magnet, dan adalah permukaan unsur tertutup; kemudian, integral ini konstan melalui permukaan. $\Phi_B$ $B$ $\mathrm{d}S$

Jika kita mempertimbangkan permukaan bintang yang mengambil integral, daripada

S = 4 π R^{2}

$S = 4\pi R^2$

di mana adalah jari-jari bintang. Ini dapat diterjemahkan, bersamaan dengan hukum konservasi fluks magnet, sebagai: $R$

B_{f} = B_{i} {(\frac{R_{i}}{R_{f}})}^{2}

$B_f = B_i \left(\frac{R_i}{R_f} \right)^2$

di mana dan adalah indeks untuk tahap awal dan akhir . Kita tahu bahwa bintang itu meledak dari ukuran bintang apa pun menjadi . Jadi rasio jari-jari sangat besar. Anda hanya perlu medan magnet awal , untuk mendapatkan medan magnet akhir dengan urutan , yang tipikal pada bintang neutron. $i$ $f$ $\sim10 \; \mathrm{km}$ $10-100 \ \mathrm{G}$ $10^{12} \ \mathrm{G}$

— Py-ser
sumber

Anda mungkin ingin menambahkan bahwa ini tidak mungkin menjadi solusi keseluruhan untuk medan magnet yang sangat kuat yang ditemukan di magnetar dan benda serupa, di mana beberapa jenis dinamo selama keruntuhan inti mungkin diperlukan.

— Rob Jeffries

Mengapa ada konservasi fluks magnet di bintang (yang runtuh, untuk boot!) Tetapi tampaknya tidak di planet seperti bumi (yang medan magnetnya berubah arah sesekali)? Saya akan mengharapkan "urutan" (putaran paralel, atau aliran materi yang terurut yang menghasilkan medan magnet) semakin lemah dari waktu ke waktu, untuk alasan yang sangat umum seperti peningkatan entropi. (Kenapa) bukan begitu?

— Peter - Pasang kembali Monica

@ PeterA.Schneider, konservasi fluks magnetik disebut dengan besarnya medan magnet (itu adalah integral). Inilah yang dilestarikan selama keruntuhan. Untuk sisa komentar: Saya minta maaf tapi saya tidak mengerti maksud Anda. Mungkin Anda dapat membuat pertanyaan yang sama sekali baru?

— Py-ser

Terima kasih atas jawaban anda. Sederhananya saya (sebagai orang awam yang tertarik) belum pernah mendengar tentang konservasi fluks magnetik yang tampak jelas bagi Anda, dan tampaknya bagi para pembaca lainnya. Secara umum, khususnya pada skala waktu yang lebih besar, tampaknya tidak ada konservasi seperti itu: fluks magnet bumi, misalnya, berubah secara signifikan dari waktu ke waktu (geologis). Mengapa kekekalan fluks magnet diasumsikan untuk bintang yang runtuh?

— Peter - Pasang kembali Monica

Seperti yang saya sarankan, ini pantas mendapat pertanyaan yang sama sekali baru. Terutama skala waktu harus ditentukan untuk jawaban yang koheren.

— Py-ser