천문·천체물리
"란다우 양자화 전자로도 마그네타 가열 문제는 설명 못 해" — 마그네타 자기열 진화 시뮬레이션 연구
마그네타는 다른 중성자별보다 밝아 표준 옴 손실 이상의 열원이 필요하다는 '마그네타 가열 문제'가 제기돼 왔는데, 연구진은 QMFM 유한부피 코드로 중성자별 지각의 축대칭 2.5D 전자 자기유체역학·열 진화 시뮬레이션을 수행해 란다우 양자화 효과를 모두 포함시켰다. 그 결과 란다우 양자화가 강한 소규모 자기장 구조를 만들어 적도 부근 고온점을 추가로 가열했으며, 가열 증가 효과는 초기 자기장이 약한 B~10^14 G에서 가장 커서 자기 에너지가 30% 더 빠르게 소산됐다. 반면 가장 밝은 마그네타를 설명하는 데 필요한 5×10^14 G 이상의 강한 자기장에서는 지각이 충분히 뜨거워져 de Haas-van Alphen 진동이 열적으로 억제되면서 효과가 미미했다. 또한 가열이 크게 증가한 경우에도 대부분의 열이 중성미자 광도로 빠져나가 표면 광자 광도는 소폭만 증가했으며, 연구진은 시뮬레이션한 지각 국한 자기장 조건에서는 란다우 양자화로 강화된 줄 가열만으로 마그네타 가열 문제를 설명하기에 부족하다고 결론지었다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)