Como se cree que la fuerza del campo magnético fuera de una vieja estrella de neutrones en acreción es pequeña (alrededor de Gauss), ¿qué hay dentro de la estrella? Debido a la superconductividad y la degeneración, ¿puede alcanzar la fuerza ¿Gauss o incluso más? ¿Hay algún artículo que describa tal problema?
Esto resulta difícil de responder definitivamente y es un tema de investigación contemporáneo. Los campos interiores pueden ser bastante altos ( G) o acercándose a cero, dependiendo de los detalles de la microfísica interior.
El argumento de que los campos pueden estar cerca de cero se basa en la probable presencia de un superfluido superconductor de protones. El interior de una estrella de neutrones no puede ser solo neutrones, debido al débil mecanismo de descomposición en protones, electrones y (anti)neutrinos. Por lo tanto, se espera que el interior de las estrellas de neutrones tenga una concentración de equilibrio de % de protones (y electrones). Si las temperaturas son lo suficientemente bajas, y con eso queremos decir K, entonces una interacción de largo alcance entre los protones puede crear pares bosónicos de la misma manera que los electrones se emparejan en un superconductor de baja temperatura. Un mecanismo de emparejamiento similar puede crear un superfluido de neutrones en el interior.
En las estrellas de neutrones, a pesar de que el enfriamiento de los neutrinos está fuertemente inhibido por la degeneración de los neutrones, protones y electrones, la tasa de enfriamiento es muy rápida porque la misma degeneración significa que las estrellas de neutrones tienen una capacidad calorífica extremadamente baja. Esto significa que el núcleo se enfría en escalas de tiempo de decenas de segundos después de la supernova, disminuyendo su velocidad a décadas después de uno o dos años. El resultado es que la temperatura interior cae por debajo K y la superfluidez (con la superconductividad que la acompaña en el caso de los protones) probablemente se establecerán en escalas de tiempo de cientos de años.
Cuando los materiales hacen una transición de fase a un estado superconductor, es posible que el flujo magnético que los enhebra sea expulsado. Esto se conoce como efecto Meissner . Sobre esa base, uno podría esperar que el campo magnético sea expulsado del interior de la estrella de neutrones una vez que los protones se vuelvan superconductores.
Sin embargo, el estado superconductor en una estrella de neutrones puede ser similar a un superconductor tipo II . Esto permite la penetración de tubos de flujo magnético (o "fluxoides") en el interior ( Baym, Pethick & Pines 1969 ; lo siento, no puedo encontrar una versión gratuita) si el campo magnético es mayor que un valor crítico.
Parece haber un debate saludable sobre exactamente en qué estado se encuentra el interior de una estrella de neutrones en función del tiempo y si la escala de tiempo para la expulsión del flujo magnético es lo suficientemente corta como para que tenga lugar el efecto Meissner o si existe efectivamente un "congelado en " campo en estrellas de neutrones más antiguas (por ejemplo, Wynn et al. 2017 ).
Chen