Μαγνητικά πεδία ελεύθερα δύναμης με την μέθοδο της μαγνητοτριβής

• Κύριος συγγραφέας: Καμπύλης, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Kampylis, Georgios
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Μαγνητικό πεδίο ελεύθερο δύναμης; Μέθοδος μαγνητοτριβής; Force-free magnetic filed; Magneto-frictional method

Το αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εξέλιξη του μαγνη-τικού πεδίου στην μαγνητόσφαιρα μη περιστρεφόμενου αστέρα νετρονίων. Οι αστέρες νετρονίων είναι μαζί με τις μαύρες τρύπες τα πιο πυκνά αντικείμενα στο Σύμπαν και είναι πηγές πολύ ισχυρού μαγνητικού πεδίου σε τάξεις μεγέθους 1015G στους magnetars. Οι αστέρες νετρονίων συνδέονται με πολύ βίαια φαινόμενα όπως είναι λάμψεις (flares) και οι πίδακες (jets), δημιουργούνται από μεταβολές του μαγνητικού πεδίου στην μα- γνητόσφαιρα του αστέρα νετρονίων. Η δημιουργία αυτών των φαινομένων αποτελεί ένα ανοιχτό ερώτημα και για να ερμηνευτούν πρέπει γίνει κατανοητός ο τρόπος εξέλι- ξης του μαγνητικού πεδίου στη μαγνητόσφαιρα του αστέρα νετρονίων. Το παραπάνω πρόβλημα είναι δύσκολο να επιλυθεί αναλυτικά καθώς απαιτεί την επίλυση μη γραμμι- κών διαφορικών εξισώσεων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα γίνει η αριθμητική επίλυση του προβλήματος του προσδιορισμού της ισορροπίας ελεύθερης δύναμης του μαγνητικού πεδίου τόσο σε καρτεσιανές όσο και σε σφαιρικές συντεταγμένες με αξο- νική συμμετρία, με δύο πρωτότυπους κώδικες αριθμητικής ολοκλήρωσης της μερικής διαφορικής εξίσωσης μαγνητικής επαγωγής σε γλώσσα προγραμματισμού Fortran 95. Οι παραπάνω κώδικες θα υποβληθούν σε κάποιες δοκιμές προκειμένου να ελεγχθεί η αξιοπιστία και η ευστάθεια των αποτελεσμάτων. Στα δύο τελευταία κεφάλαια γίνεται παρουσίαση και συζήτηση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν ύστερα από την εκτέ- λεση των παραπάνω αριθμητικών υπολογισμών.