脉冲星磁层中的火环

Contopoulos 2019 提出，在年轻脉冲星的磁层中，在光柱之外闭磁力线区的边缘会发展出一个耗散区。这是提供必要的电荷载流子以通过赤道和分界线电流片建立电流闭合所必需的。在本工作中，我们提议用一个可称之为“火环”的简化模型来更详细地研究这一区域。根据该简单模型，耗散区是一个狭窄的重联层，其中电子和正电子分别沿 Speiser 轨道向内和向外加速，并被脉冲星自转偏转到方位角方向。在它们离开重联层后，被加速的正电子形成带正电的赤道电流片，而被加速的电子沿闭磁力线区边界形成带负电的分界线电流片。在加速过程中，粒子仅将一小部分能量辐射损失掉。它们的大部分能量耗散在耗散区之外的赤道和分界线电流片中。我们的简单模型使我们能够获得高能能谱和效率。正电子在赤道电流片中发出的辐射形成一个延伸至 TeV 能区甚高能尾。