Origem do campo magnético das estrelas de nêutrons

Parece um pouco contra-intuitivo que estrelas de nêutrons possuam campos magnéticos tão fortes. Sua carga elétrica é presumivelmente zero, portanto, por mais rápido que seja, ele não deve gerar nenhum campo magnético. Ou é devido às cargas elétricas dos quarks ou de suas rotações intrínsecas?

neutron-star

— Ashpool
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Os fortes campos magnéticos nas estrelas de nêutrons devem vir da conservação do fluxo magnético . Se tiver-mos:

Φ_{B} = \int B d S = const

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

onde é o fluxo do campo magnético, é a força do campo magnético e é a superfície fechada elementar; então, essa integral é constante através da superfície. $\Phi_B$ $B$ $\mathrm{d}S$

Se considerarmos a superfície da estrela sobre a qual toma a integral, então

S = 4 π R^{2}

$S = 4\pi R^2$

onde é o raio da estrela. Isso pode ser traduzido, juntamente com a lei de conservação do fluxo magnético, como: $R$

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

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

onde e são os índices para iniciais e finais fases. Sabemos que a estrela implode de qualquer tamanho de estrela para . Portanto, a taxa de raios é enorme. Você só precisa de um campo magnético inicial de , para obter um campo magnético final da ordem de , típico das estrelas de nêutrons. $i$ $f$ $\sim10 \; \mathrm{km}$ $10-100 \ \mathrm{G}$ $10^{12} \ \mathrm{G}$

— Py-ser
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Você pode acrescentar que é improvável que essa seja a solução completa para os campos magnéticos muito fortes encontrados em magnetares e objetos semelhantes, onde pode ser necessário algum tipo de dínamo durante o colapso do núcleo.

— Rob Jeffries

Por que existe uma conservação do fluxo magnético em uma estrela (uma em colapso, para começar!), Mas aparentemente não em um planeta como a Terra (cujo campo magnético muda de direção ocasionalmente)? Eu esperaria que qualquer "ordem" (rotações paralelas ou quaisquer fluxos ordenados de matéria carregada que produzem um campo magnético) ficasse mais fraca ao longo do tempo, por razões muito gerais, como o aumento da entropia. (Por que) não é esse o caso?

— Peter - Restabelece Monica

@ PeterA.Schneider, a conservação do fluxo magnético é referida à magnitude do campo magnético (é uma integral). É isso que é conservado durante o colapso. Pelo resto do comentário: desculpe, mas não entendi o que você quer dizer. Talvez você possa criar uma pergunta totalmente nova?

— Py-ser

Obrigado pela sua resposta. É simplesmente que eu (sendo um leigo interessado) nunca ouvi falar de uma conservação do fluxo magnético que lhe pareça evidente e aparentemente para os outros leitores. Em geral, em particular em escalas de tempo maiores, parece não haver essa conservação: o fluxo magnético da Terra, por exemplo, muda consideravelmente ao longo do tempo (geológico). Por que a conservação do fluxo magnético pode ser assumida para uma estrela em colapso?

— Peter - Restabelece Monica

Como sugeri, isso merece uma pergunta totalmente nova. Especialmente as escalas de tempo devem ser especificadas para uma resposta coerente.

— Py-ser