Дмитрий Дмитриевич Офенгейм
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Диссипация магнитного поля в ядрах нейтронных звёзд
Д.Д. Офенгейм, М.Е. Гусаков
Магнитные поля во внутренних слоях нейтронных звезд (НЗ), в частности в их ядрах, должны эволюционировать со временем, затухая, и, как следствие, нагревая звезду. В ядре НЗ, состоящем из несверхтекучих нейтронов, протонов, электронов и мюонов, затухание магнитного поля в основном обеспечивается неравновесными урка-процессами и взаимной диффузией компонент среды. При наличии сверхтекучести нуклонов в диссипацию поля включаются процессы рассеяния различных частиц на протонных вихрях Абрикосова. Тепло, выделяющееся при затухании магнитного поля в ядре, может существенно влиять на тепловую эволюцию сильно замагниченных НЗ (в особенности, магнитаров). Для простейшей модели ядра НЗ, состоящего из нормальных нейтронов, протонов и электронов, темп такого нагрева был исследован в работе [1] в рамках квазистационарного приближения. В данной работе это подход распространён на полный состав нуклонного ядра (с мюонами) и на нуклонную сверхтекучесть по методу работы [2]. Исследована эффективность различных процессов, отвечающих за эволюцию магнитного поля. Для наиболее важных из них даны простые выражения (как функции температуры и среднего магнитного поля в ядре), позволяющие оценивать темп нагрева НЗ при затухании поля. Он оказывается достаточно высоким, чтобы быть (частично) ответственным за тепловые состояния магнитаров среднего возраста и изолированных сильно замагниченных НЗ с возрастом 1 – 10 млн. лет.