3.10 Facultad de Física

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Browsing 3.10 Facultad de Física by Subject "523.8874"

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    Contrasting neutron star heating mechanisms with Hubble Space Telescope observations
    (2018) Rodríguez Tapia, Luis; Reisenegger, Andreas; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
    Si las estrellas de neutrones se enfriaran pasivamente, se esperaría que se vuelvan indetectables en un tiempo menor a 107 años, al alcanzar bajas temperaturas T < 104 K. Sin embargo, radiación del tipo ultravioleta, que implica temperaturas superficiales T ∼ 105 K, fue detectada desde los pulsares de Giga años PSR J0437- 4715 y PSR J2124-3358 y también desde el pulsar B0950+08 cuya edad es ∼ 107 años. Esta discrepancia puede ser explicada por un grupo de mecanismos de calentamiento propuestos en la literatura. Usando el código de Petrovich y Reisenegger se calcularon curvas de evolución térmica considerando diferentes mecanismos de calentamiento. Estas fueron contrastadas con las temperaturas inferidas a partir de las observaciones de los pulsares para determinar cuál es la principal fuente de emisión térmica de las estrellas de neutrones. Encontramos que el calentamiento rotoquímico, reacciones nucleares en las capas profundas de la corteza y el calor liberado por la fricción de vórtices superfluidos pueden mantener la estrella lo suficientemente caliente más allá del tiempo estándar de enfriamiento pasivo y explicar las observaciones.Si las estrellas de neutrones se enfriaran pasivamente, se esperaría que se vuelvan indetectables en un tiempo menor a 107 años, al alcanzar bajas temperaturas T < 104 K. Sin embargo, radiación del tipo ultravioleta, que implica temperaturas superficiales T ∼ 105 K, fue detectada desde los pulsares de Giga años PSR J0437- 4715 y PSR J2124-3358 y también desde el pulsar B0950+08 cuya edad es ∼ 107 años. Esta discrepancia puede ser explicada por un grupo de mecanismos de calentamiento propuestos en la literatura. Usando el código de Petrovich y Reisenegger se calcularon curvas de evolución térmica considerando diferentes mecanismos de calentamiento. Estas fueron contrastadas con las temperaturas inferidas a partir de las observaciones de los pulsares para determinar cuál es la principal fuente de emisión térmica de las estrellas de neutrones. Encontramos que el calentamiento rotoquímico, reacciones nucleares en las capas profundas de la corteza y el calor liberado por la fricción de vórtices superfluidos pueden mantener la estrella lo suficientemente caliente más allá del tiempo estándar de enfriamiento pasivo y explicar las observaciones.
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    Magneto-thermal evolution of neutron star cores in the “strong-coupling regime”
    (2020) Moraga Vent, Nicolás Andrés; Reisenegger, Andreas; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
    In this thesis we study a young neutron star, with internal temperatures T >10^9 K, where the particles in the core are strongly coupled by collisional forces and can convert into each other by beta decays, in the so called ``strong-coupling regime``. At this stage, the magnetic field induces small fluid displacements, changing the local chemical composition and generating pressure gradient forces, which tend to be erased by beta decays. Depending on the strength of the chemical departure, this reactions can lead to a non-trivial thermal evolution as a consequence of the magnetic feedback. This mechanism converts magneticto thermal energy and could explain the high surface luminosity of magnetars (highly magnetize neutron stars). In this thesis, we present the first long-term magneto-thermal simulation of a neutron star core in this regime. We concluded that, for internal magnetic field strength field B > 10^16 G, the possibility of a magnetic feedback due to the chemical departure is not possible because it would occur when the ambipolar heating (friction between charged particles and neutrons) is more likely to heat the core.