Core dynamo simulations of A-type stars

Abstract

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.