Modos de Disipación Magnética en la Corteza de Estrellas de Neutrones

Resumen

Las estrellas de neutrones son objetos compactos remanentes en las explosiones de supernovas. Observaciones astronómicas sugieren que el campo magnético superficial de estas estrellas decae en escalas largas de tiempo, proceso que debe ser mediado por efectos disipativos tales como la difusión lineal Ohmica. Aunque es bien sabido que las escalas de tiempo de la difusión Ohmica son mucho más largas que la edad del Universo, procesos no lineales como la difusión ambipolar o el efecto Hall pueden generar estructuras de pequeña escala que acortarían las escalas de tiempo [1]. En este artículo se ilustran resultados de simulaciones computacionales de los modos de difusión Ohmica en la corteza esférica de estrellas de neutrones. El algoritmo para la solución numérica de las ecuaciones diferenciales parciales del modelo se basa en un método espectral que expande las funciones angulares en armónicos esféricos.

Abstract

Neutron stars are compact objects remaining of supernova explosions. Astronomical observations suggest that surface star magnetic fields decay over long dissipative time scales. Although it is well known that the diffusive time scales are much longer than the age of the universe, nonlinear processes such as ambipolar diffusion or Hall effect can generate small-scale structures that shorten the time scales [1]. In this paper we show results of computer simulations of the magnetic diffusion modes in spherical neutron star crusts. The algorithm for the numerical solution of partial differential equations is based on a spectral numerical method that expands the angular functions in spherical harmonics.