10 - Neutron star crusts with magnetic fields

Summary

Abstract

The properties of plasma in neutron star crusts with strong magnetic fields B = 10¹⁰ − 10¹³ G are reviewed: thermodynamic properties (equation of state, entropy, specific heat), transport properties (electron thermal and electrical conductivity of degenerate electron gas, radiative thermal conductivity of very surface nondegenerate layers) and neutrino energy losses. Classical effects of electron Larmor rotation in a magnetic field are considered as well as quantum effects of the electron motion (Landau levels). The influence of the magnetic fields on density and temperature profiles in the surface layers of neutron stars and on neutron star cooling is briefly discussed.

Nous présentons la revue des proprietés du plasma dans l'écorce des étoiles neutroniques avec des champs magnétiques forts B = 10¹⁰ − 10¹³ G: proprietés thermodynamiques (equation d'état, entropie, chaleur specifique), proprietés de transfer (conductivité electronique thermique et electrique du gaz electronique dégénéré, conductivité radiative thermique des couches non-dégénées superficielles), et les pertes dûes à l'énergie des neutrinos. Nous examinons des effets classiques de la rotation Larmor d'un electron dans le champ magnétique, et aussi des effets quantiques (niveaux de Landau). Nous discutons en bref l'influence des champs magnétiques sur la densité et la temperáture des couches des étoiles neutroniques et sur les taux de refroidissement des étoiles neutriniques.

Introduction

Neutron stars are the densest stars known in the Universe. Their masses are M ∼ 1.4M_⊙, and radii R ∼ 10 km.