强场 regime 中粒子动力学的一种新辐射反作用近似

（删节版）由于回旋频率 $\omega_{\rm B}$ 与恒星自转频率 $\Omega$ 之间的巨大比值，在中子星的强电磁场中追踪粒子轨迹是不可行的。由于这种巨大的尺度分离所带来的巨大计算成本，迄今为止尚未进行任何宏观尺度且具有真实场强的全动力学模拟。在本文中，我们推导了受强辐射反作用作用的粒子速度的新表达式，旨在比当前辐射反作用极限 regime（即所谓的亚里士多德 regime）下的最先进表达式更精确。我们通过求解辐射反作用 regime 中的粒子运动方程来缩短时间尺度层级，其中洛伦兹力总是立即被辐射阻力平衡，并且包含不一定与速度矢量相反的摩擦，如 Landau-Lifshitz 近似中所推导的。从约化的 Landau-Lifshitz 方程（即忽略场的时间导数）出发，我们找到了仅依赖于局部电磁场构型和一个与场强相关、控制辐射阻尼强度的新参数的速度表达式。新的速度表达式产生的精度结果与辐射反作用极限近似相似。因此，我们并不期望这种新方法能提高中子星磁层模拟的精度。辐射反作用极限是在强电磁场中追踪超相对论粒子的一种简单但精确、稳健且高效的方法。