Core dynamo simulations of A-type stars

Autores
Hidalgo, J.P.; Kápylá, P.J.; Ortiz-Rodríguez, C.A.; Navarrete, F.H.; Schleicher, D.R.G.; Toro-Velásquez, B.
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Las estrellas tipo A tienen núcleos convectivos y envoltorios radiativos. Realizamos simulaciones numéricas en 3D de una estrella tipo A de 2 M⊙ con un núcleo convectivo de aproximadamente 20 % del radio estelar rodeado por una envoltura radiativa usando un modelo star-in-a-box, como una forma de explorar campos magnéticos impulsados por la convección en el núcleo de la estrella. Las ecuaciones no ideales totalmente compresibles de la magnetohidrodinámica son resueltas ocupando el Pencil Code. Periodos de rotación desde 8 a 20 días fueron explorados. Concluimos que el núcleo es capaz de albergar fuertes dínamos hemisféricos con comportamiento cíclico y campos magnéticos con intensidades típicas alrededor de los 60 kG. Sin embargo, los campos magnéticos que llegan a la superficie son varios órdenes de magnitud menores que en el núcleo, lo que no es suficiente para explicar los campos magnéticos observados.
A-type stars have convective cores and radiative envelopes. We perform 3D numerical simulations of a 2 M⊙ A-type star with a convective core of roughly 20% of the stellar radius surrounded by a radiative envelope using a star-in-a-box model, as a way to explore magnetic fields driven by convection in the core of the star. The non-ideal fully compressible magnetohydrodynamics equations were solved using the Pencil Code. Rotation periods from 8 to 20 days were explored. We conclude that the core is able to host strong hemispheric dynamos with cyclic behavior and typical magnetic field strengths around 60 kG. However, the magnetic fields that reach the surface are several orders of magnitude smaller than in the core, which is not enough to explain the observed magnetic fields.
Asociación Argentina de Astronomía
Materia
Ciencias Astronómicas
stars: magnetic field
stars: massive
magnetohydrodynamics (MHD)
dynamo
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/170886

id SEDICI_47f678d05a0c7d2dec47e13daa344ba3
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/170886
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Core dynamo simulations of A-type starsHidalgo, J.P.Kápylá, P.J.Ortiz-Rodríguez, C.A.Navarrete, F.H.Schleicher, D.R.G.Toro-Velásquez, B.Ciencias Astronómicasstars: magnetic fieldstars: massivemagnetohydrodynamics (MHD)dynamoLas estrellas tipo A tienen núcleos convectivos y envoltorios radiativos. Realizamos simulaciones numéricas en 3D de una estrella tipo A de 2 M⊙ con un núcleo convectivo de aproximadamente 20 % del radio estelar rodeado por una envoltura radiativa usando un modelo star-in-a-box, como una forma de explorar campos magnéticos impulsados por la convección en el núcleo de la estrella. Las ecuaciones no ideales totalmente compresibles de la magnetohidrodinámica son resueltas ocupando el Pencil Code. Periodos de rotación desde 8 a 20 días fueron explorados. Concluimos que el núcleo es capaz de albergar fuertes dínamos hemisféricos con comportamiento cíclico y campos magnéticos con intensidades típicas alrededor de los 60 kG. Sin embargo, los campos magnéticos que llegan a la superficie son varios órdenes de magnitud menores que en el núcleo, lo que no es suficiente para explicar los campos magnéticos observados.A-type stars have convective cores and radiative envelopes. We perform 3D numerical simulations of a 2 M⊙ A-type star with a convective core of roughly 20% of the stellar radius surrounded by a radiative envelope using a star-in-a-box model, as a way to explore magnetic fields driven by convection in the core of the star. The non-ideal fully compressible magnetohydrodynamics equations were solved using the Pencil Code. Rotation periods from 8 to 20 days were explored. We conclude that the core is able to host strong hemispheric dynamos with cyclic behavior and typical magnetic field strengths around 60 kG. However, the magnetic fields that reach the surface are several orders of magnitude smaller than in the core, which is not enough to explain the observed magnetic fields.Asociación Argentina de Astronomía2024info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArticulohttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdf56-59http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/170886enginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1669-9521info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2025-09-29T11:46:01Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/170886Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292025-09-29 11:46:01.442SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Core dynamo simulations of A-type stars
title Core dynamo simulations of A-type stars
spellingShingle Core dynamo simulations of A-type stars
Hidalgo, J.P.
Ciencias Astronómicas
stars: magnetic field
stars: massive
magnetohydrodynamics (MHD)
dynamo
title_short Core dynamo simulations of A-type stars
title_full Core dynamo simulations of A-type stars
title_fullStr Core dynamo simulations of A-type stars
title_full_unstemmed Core dynamo simulations of A-type stars
title_sort Core dynamo simulations of A-type stars
dc.creator.none.fl_str_mv Hidalgo, J.P.
Kápylá, P.J.
Ortiz-Rodríguez, C.A.
Navarrete, F.H.
Schleicher, D.R.G.
Toro-Velásquez, B.
author Hidalgo, J.P.
author_facet Hidalgo, J.P.
Kápylá, P.J.
Ortiz-Rodríguez, C.A.
Navarrete, F.H.
Schleicher, D.R.G.
Toro-Velásquez, B.
author_role author
author2 Kápylá, P.J.
Ortiz-Rodríguez, C.A.
Navarrete, F.H.
Schleicher, D.R.G.
Toro-Velásquez, B.
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Ciencias Astronómicas
stars: magnetic field
stars: massive
magnetohydrodynamics (MHD)
dynamo
topic Ciencias Astronómicas
stars: magnetic field
stars: massive
magnetohydrodynamics (MHD)
dynamo
dc.description.none.fl_txt_mv Las estrellas tipo A tienen núcleos convectivos y envoltorios radiativos. Realizamos simulaciones numéricas en 3D de una estrella tipo A de 2 M⊙ con un núcleo convectivo de aproximadamente 20 % del radio estelar rodeado por una envoltura radiativa usando un modelo star-in-a-box, como una forma de explorar campos magnéticos impulsados por la convección en el núcleo de la estrella. Las ecuaciones no ideales totalmente compresibles de la magnetohidrodinámica son resueltas ocupando el Pencil Code. Periodos de rotación desde 8 a 20 días fueron explorados. Concluimos que el núcleo es capaz de albergar fuertes dínamos hemisféricos con comportamiento cíclico y campos magnéticos con intensidades típicas alrededor de los 60 kG. Sin embargo, los campos magnéticos que llegan a la superficie son varios órdenes de magnitud menores que en el núcleo, lo que no es suficiente para explicar los campos magnéticos observados.
A-type stars have convective cores and radiative envelopes. We perform 3D numerical simulations of a 2 M⊙ A-type star with a convective core of roughly 20% of the stellar radius surrounded by a radiative envelope using a star-in-a-box model, as a way to explore magnetic fields driven by convection in the core of the star. The non-ideal fully compressible magnetohydrodynamics equations were solved using the Pencil Code. Rotation periods from 8 to 20 days were explored. We conclude that the core is able to host strong hemispheric dynamos with cyclic behavior and typical magnetic field strengths around 60 kG. However, the magnetic fields that reach the surface are several orders of magnitude smaller than in the core, which is not enough to explain the observed magnetic fields.
Asociación Argentina de Astronomía
description Las estrellas tipo A tienen núcleos convectivos y envoltorios radiativos. Realizamos simulaciones numéricas en 3D de una estrella tipo A de 2 M⊙ con un núcleo convectivo de aproximadamente 20 % del radio estelar rodeado por una envoltura radiativa usando un modelo star-in-a-box, como una forma de explorar campos magnéticos impulsados por la convección en el núcleo de la estrella. Las ecuaciones no ideales totalmente compresibles de la magnetohidrodinámica son resueltas ocupando el Pencil Code. Periodos de rotación desde 8 a 20 días fueron explorados. Concluimos que el núcleo es capaz de albergar fuertes dínamos hemisféricos con comportamiento cíclico y campos magnéticos con intensidades típicas alrededor de los 60 kG. Sin embargo, los campos magnéticos que llegan a la superficie son varios órdenes de magnitud menores que en el núcleo, lo que no es suficiente para explicar los campos magnéticos observados.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Articulo
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/170886
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/170886
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1669-9521
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
56-59
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1844616325490540544
score 13.070432