Unveiling the Physics of Neutron Stars
Aquesta tesi doctoral investiga a fons l'evolució a llarg termini dels camps magnètics interns i forts que es troben dins de les estrelles de neutrons aïllades, les quals són els objectes magnètics més poderosos de l'univers. Aquestes estrelles no només tenen un impacte magnètic més enllà...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:293304 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/293304 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Camp magnètic Magnetic field Campo magnético Estrelles de neutrons Neutron stars Estrellas de neutrones Estrella: evolució interior Star: interior evolution Estrella: evolución interior Ciències Experimentals Tecnologies |
| Sumario: | Aquesta tesi doctoral investiga a fons l'evolució a llarg termini dels camps magnètics interns i forts que es troben dins de les estrelles de neutrons aïllades, les quals són els objectes magnètics més poderosos de l'univers. Aquestes estrelles no només tenen un impacte magnètic més enllà de la seva superfície, creant una magnetosfera que afecta les seves característiques observables, sinó que també experimenten canvis magnètics i tèrmics al llarg de milions d'anys. Aquesta complexa topologia magnètica i la seva interacció amb la temperatura requereixen simulacions numèriques avançades. En el nucli d'aquesta tesi es troba l'exploració de models d'evolució magneto-tèrmica tridimensionals d'última generació. Aquesta investigació representa un avenç pioner, ja que realitza la simulació 3D més realista fins a la data, abastant el primer milió d'anys de vida d'una estrella de neutrons. Aquestes simulacions tenen en compte detalls com la dissipació òhmica i la deriva de Hall a la crosta de l'estrella, i utilitzen dades reals sobre la temperatura i l'estructura de l'estrella. A més, l'ús de coordenades de tipus cub tetraèdric aborda les singularitats axials en les simulacions 3D. També s'incorporen factors relativistes i un model d'envoltori de la literatura, juntament amb una topologia de camp magnètic inicial derivada de simulacions de dinàmica de protoestrelles de neutrons. A través d'aquestes simulacions, s'estudia la lluminositat tèrmica, les propietats de temporització i l'evolució del camp magnètic. Dels diversos estudis realitzats durant aquesta tesi, es poden destacar algunes conclusions clau. Primer, es va descobrir que la ubicació de les corrents elèctriques dins de l'estrella determina si els magnetars de mitjana edat mostren una brillantor relativa o una lluminositat molt baixa, amb implicacions importants per a estudis de població de pulsars i magnetars. També es van imposar restriccions a les equacions d'estat nuclear mitjançant comparacions entre dades observacionals i simulacions teòriques. Aquestes equacions d'estat han de ser capaces d'explicar objectes tant brillants com magnetars com objectes molt febles a edats joves. Finalment, es va trobar que el component dipolar, important en molts models de magnetars-FRB, no és el principal desencadenant de les erupcions de la magnetosfera durant les fallades de la crosta. En canvi, l'energia magnètica de la crosta és un indicador fiable del nombre d'esdeveniments esperats. A més, es va observar que el camp magnètic conserva una memòria de les estructures a gran escala inicials, destacant la importància de la configuració inicial durant la formació de l'estrella de neutrons. En resum, aquesta tesi aprofundeix en l'evolució dels camps magnètics a l'interior d'estrelles de neutrons aïllades, mitjançant simulacions avançades, i aporta noves comprensions sobre els magnetars i les seves característiques observables. |
|---|