Бессиловая поверхность в окрестности вращающегося намагниченного небесного тела

Автор: Мастерова Мария Александровна, Эпп Владимир Яковлевич

Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 1 (14), 2016 года.

Бесплатный доступ

Исследована геометрия бессиловой поверхности - поверхности, на которой вектор электрического поля ортогонален вектору магнитного поля в магнитосфере вращающегося однородно намагниченного небесного тела. Предполагается, что магнитная ось тела не совпадает с осью вращения. Получены формулы для бессиловой поверхности и скорости ее движения, справедливые на любом расстоянии от тела. Исследована геометрия этой поверхности в окрестности и за пределами светового цилиндра. Построены трехмерные графики, иллюстрирующие поведение бессиловой поверхности в центральной области, вблизи светового цилиндра и вне этого цилиндра. Показано, что с удалением от центрального тела бессиловая поверхность закручивается вокруг оси вращения этого тела. Вне светового цилиндра бессиловая поверхность трансформируется в спираль, витки которой близки к сферическим поверхностям. Вращение такой трехмерной спирали создает движение поверхности, скорость которого может быть меньше скорости света, в том числе, далеко за световым цилиндром. Известно, что при определенных условиях на бессиловой поверхности могут накапливаться заряженные частицы, теряющие энергию вследствие излучения. Эти частицы могут двигаться вместе с расширяющейся бессиловой поверхностью, формируя таким образом пульсарный ветер.

Еще

Бессиловая поверхность, пульсар, поле диполя, магнитосфера, планеты, звезды. pacs: 97.10.ld, 94.30.ху

Короткий адрес: https://readera.ru/14266221

IDR: 14266221

Список литературы Бессиловая поверхность в окрестности вращающегося намагниченного небесного тела

  • St0rmer C. The polar aurora. International monographs on radio. Clarendon Press, 1955.
  • Малов И.Ф. Радиопульсары. M.: "Наука", 2004.
  • Goldreich P., Julian W.H. Pulsar Electrodynamics//ApJ. 1969. Vol. 157. P. 869-880.
  • Jackson E.A. A new pulsar atmospheric model. I -Aligned magnetic and rotational axes//ApJ. 1976. Vol. 206. P. 831-841.
  • Истомин Я.Н., Собьянин Д.Н. Заполнение плазмой магнитосферы нейтронных звезд: динамика движения электронов и позитронов//ЖЭТФ. 2009. Т. 136. № 3(9). С. 458-475.
  • Epp V., Masterova M.A. On the "Force-free Surface" of the Magnetized Celestial Bodies//Acta Physica Polonica B. 2015. Vol. 46. № 8. P. 1593-1602.
  • Deutsch A. J. The electromagnetic field of an idealized star in rigid rotation in vacuo//Annales d'Astrophysique. № 1. P. 1-10.
  • Epp V., Masterova M. Effective potential energy for relativistic particles in the field of inclined rotating magnetized sphere//Astrophysics and Space Science. 2014. Vol. 353. № 2. P. 473-483.
  • Shibata S. A numerical method to determine the electromagnetic field of the pulsar magnetosphere with inclined magnetic moment//Astrophysics and Space Science. 1989. Vol. 161. № 1. P. 145-158.
  • Stormer C. The Polar Aurura, Oxford: Clarendon Press, 1955, 403 p.
  • Malov I. F. Radiopulsary (Radiopulsars), Moscow: "Nauka", 2004.
  • Goldreich P., Julian W.H. Pulsar Electrodynamics, ApJ, 1969, vol. 157, pp. 869-880.
  • Jackson E.A. A new pulsar atmospheric model. I -Aligned magnetic and rotational axes, ApJ, 1976, vol. 206, pp. 831-841.
  • Istomin Ya. N., Sobyanin, D. N. The Filling of Neutron Star Magnetospheres with Plasma: Dynamics of the Motion of Electrons and Positrons, J. Exp. Theor. Phys, 2009, vol. 109, pp. 393-407.
  • Epp V., Masterova M.A. On the "Force-free Surface" of the Magnetized Celestial Bodies, Aeta Physica Polonica B, 2015, vol. 46, no. 8, pp. 1593-1602.
  • Deutsch A.J. The electromagnetic field of an idealized star in rigid rotation in vacuo, Ann. d'Astrophys., 1955, vol. 18, pp. 1-10.
  • Epp V., Masterova M.A. Effective potential energy for relativistic particles in the field of inclined rotating magnetized sphere, Astrophys. Space Sci., 2014, vol. 353, pp. 473-483.
  • Shibata S. A numerical method to determine the electromagnetic field of the pulsar magnetosphere with inclined magnetic moment, Astrophysics and Space Science, 1989, vol. 161, no. 1, pp. 145-158.
Еще
Статья научная