磁阻尼与中子星r模演化性质研究
文献类型:学位论文
作者 | 曹国洁![]() |
学位类别 | 硕士 |
答辩日期 | 2014-05 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
导师 | 王娜 ; 周霞 |
关键词 | 中子星 r模不稳定 较差转动 磁阻尼 引力波 |
学位专业 | 天体物理 |
中文摘要 | 中子星是恒星演化的最终产物之一,其自身极端的物理条件使得我们对它 的认识是非常有限的. 认识中子星的途径有很多种,其中一种为对其不稳定的 研究. 中子星内部有多种不稳定性,其中r模不稳定性是非常重要的一种. 通过 对r模不稳定性的研究,人们发现其可以限制中子星的极限旋转频率,为区分 脉冲星究竟是中子星还是奇异星提供判据. 在任何一个旋转流体星体中都存在r模不稳定性,它的产生取决于引力波 辐射对模式的增强和耗散机制对模式的衰减之间的竞争. 本文当中,我们首先 简要介绍了什么是r模不稳定性及其研究进展和意义. 在此基础上,我们介绍了 通过求解线性和非线性流体力学方程得到的一阶和二阶r模演化方程,并对研 究结果进行比较,分析两者之间差异. 较差转动使得星体内的流体元沿着方位 角方向产生大尺度的漂移,由于等离子体的磁冻结效应,原初的偶极磁场随着 流体元的漂移而被扭曲,进而在星体内形成环向磁场. 该环向磁场的能量来源 于r模式的能量. 因此,该过程可以看成是一种新的r模阻尼机制——磁阻尼. 给定星体内部初始磁场的位形,结合二阶拉格朗日位移,我们推导出了 新的环向磁场以及磁能的变化,给出了二阶r模模型下的磁阻尼率. 基于此,我 们建立了包含磁阻尼效应的二阶r模演化理论模型,考察了磁阻尼及较差转动 对r模演化及中子星自转、热演化的影响. 另外还考察了新模型下r模不稳定性产 生引力波的可探测性. 研究结果表明,1、磁阻尼对r模不稳定有抑制作用,从 而使星体以引力波辐射形式带走的能量减少,星体角动量损失减少;2、剪切 粘滞加热减少,星体的温度相对保持稳定;3、在非线性r模理论下,能够得到 更高强度的环向磁场. 4、当初始较差转动和吸积率不太大时,r模不稳定性产 生的引力波可被新一代的探测器探测到. |
学科主题 | 致密天体、高能和基础物理 |
语种 | 中文 |
公开日期 | 2014-10-30 |
页码 | 47 |
源URL | [http://ir.xao.ac.cn/handle/45760611-7/364] ![]() |
专题 | 研究生 新疆天文台_射电天文研究室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 曹国洁. 磁阻尼与中子星r模演化性质研究[D]. 中国科学院大学. 2014. |
入库方式: OAI收割
来源:新疆天文台
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