Effects of strong magnetic fields on neutron star structure : a systematic study of the magnetic field contribution to the neutron star structure
Other Title(s)
تأثيرات المجال المغناطيسي القوي على بنية النجم النيوتروني : دراسة منهجية لمساهمة المجال المغناطيسي في بنية النجم النيوتروني
Dissertant
Thesis advisor
University
Birzeit University
Faculty
Faculty of Science
Department
Department of Physics
University Country
Palestine (West Bank)
Degree
Master
Degree Date
2020
Arabic Abstract
في هذه الدراسة، نحن مهتمون بتطوير نموذج فيزيائي للتنبؤ بتأثير المجال المغناطيسي القوي للنجوم النيوترونية على بنيتها.
من الممكن أن يكون هذا النموذج مفيدا لفهم خصائص المادة فى ظروف مختلفة عن الأرض حيث تكون كثافة المادة والطاقة عاليتين والمجال المغناطيسي قوي جدا.
في معظم الأحيان، تتمايز الجالات المغناطيسية اعتمادا على المحتوى الحراري المركزي في نموذجنا و مع ذلك، و لفهم طريقة سلوك المجال المغناطيسي وعلاقته مع المتغيرات قمنا باختبار أكثر من شكل من أشكال المجال المغناطيسي.
يتكون نموذجنا من مادة غير مشحونة متجاذبة محصورة في فضاء نسبي محدود ولديها مجال منغاطيسي حيث تم بناء معادلة الحالة بحيث تكون المادة أكثر كثافة و تعتمد على خصائص ممغنطة قوية.
يتم تحديد بنية النجم النيوتروني الخاص بنا من خلال العديد من المعلمات مثل المحتوى الحراري و كثافة المادة والوسط المغناطيسي.
نقوم باستخدم حل المعادلات التفاضلية الجزئية أبواسون الشيبة و التي تطورت من معادلة أينشتاين ماكسويل لتحديد شكل خطوط المجال المغناطيسي و المجال المغناطيسي العياري و المحتوى الحراري واختيار أكبر مجال مغناطيسي ممكن اعتمادا على المحتوى الحراري المركزي.
كما نستخدم أيضا معادلات آتولمان - أو بنها عمر - فولكوف الشيبة التفاضلية لإيجاد علاقة الكتلة و الضغط مع أبعاد النجم.
تشير نتائجنا إلى أن المحتوى الحراري المركزية يتحكم في المجال المغناطيسي و حالة النظام بشكل ملحوظ و يلعب دورًا رئيسيًا في انحناءات المجال المغناطيسي داخل النجم النيوتروني و طاقة النظام.
كما أن المجال المغناطيسية يلعب دورا مهما في تكوين و بنية النجم النيوتروني سواء في نصف قطره أو توزيع المادة والضغط في داخله.
فهو يأثير بشكل كبير على تنغير توزيع المادة داخل النجم و تمركزها في النواة و يكون توزيعها على عدة طبقات أحيانا حسب شكل المجال المغناطيسي في كل حالة و خاصة في الحالات الأكثر واقعية، و هذا ينطبق على تغير الضغط و لكن تأثير تغير المجال المغناطيسي عليه ملحوظ بشكل أقل.
English Abstract
In this study, we are interested in studying a physical model to predict the effect of the strong magnetic field of neutron stars on their structure.
This model can help understand the characteristic of matter in conditions different from Earth, where the density of matter and energy is higher, and the magnetic field is stronger.
Most of the time, magnetic fields differentiate depending on the central enthalpy in our model; however, to understand how the magnetic field behaves and its relationship with variables, we tested more than one magnetic field form.
Our model consists of an attractive, uncharged material confined to finite relative space and has a magnetic field.
The equation of state is built so that the material is denser and depends on strong magnetization properties.
Our neutron star structure is determined by many parameters such as enthalpy, material density, and magnetic medium.
We use the "Poisson-like" partial differential equation solution that evolved from Einstein-Maxwell’s equation to determine the shape of magnetic field lines, standard magnetic field, and enthalpy and choose the largest magnetic field possible depending on the central bend.
We also use the Tolman - Oppenheimer - Volkov like differential equations to find the relationship of mass and pressure with a star’s dimensions.
Our results indicate that the central enthalpy significantly controls the magnetic field and system state and plays a significant role in the magnetic field curvature within the neutron star and the system’s energy.
The magnetic field also plays an essential role in the neutron star’s formation and structure, whether in its radius or the matter/mass distribution and pressure inside it.
It significantly affects the change in the distribution of matter inside the star and its concentration in the core, its distribution on several levels, sometimes according to the magnetic field’s shape in each case.
Especially in more realistic cases, and this applies to the change of pressure, which is also less affected by the change of the magnetic field.
Main Subjects
No. of Pages
52
Table of Contents
Table of contents.
Abstract.
Abstract in Arabic.
Chapter One : Introduction.
Chapter Two : Formalism.
Chapter Three : Neutron stars : properties results.
Chapter Four : Conclusions.
References.
American Psychological Association (APA)
Ubaydiyah, Umar al-Faruq. (2020). Effects of strong magnetic fields on neutron star structure : a systematic study of the magnetic field contribution to the neutron star structure. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University, Palestine (West Bank)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1413055
Modern Language Association (MLA)
Ubaydiyah, Umar al-Faruq. Effects of strong magnetic fields on neutron star structure : a systematic study of the magnetic field contribution to the neutron star structure. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University. (2020).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1413055
American Medical Association (AMA)
Ubaydiyah, Umar al-Faruq. (2020). Effects of strong magnetic fields on neutron star structure : a systematic study of the magnetic field contribution to the neutron star structure. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University, Palestine (West Bank)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1413055
Language
English
Data Type
Arab Theses
Record ID
BIM-1413055
