中子星磁场中带电粒子的运动：Boris 算法与引导中心近似的比较

中子星辐射通常源自其磁层中辐射的电子。均匀电磁场下相对论性带电粒子的轨迹可解析计算。然而，在更复杂且真实的场中，需要数值解。两种常用方案是求解完整运动方程的 Boris 方法，以及仅演化轨道中心的引导中心近似（GCA）。我们在系列测试中比较两种方法，讨论其特性并量化其精度。我们将这些方法应用于偶极、四极与四偶极磁场（适用于磁层）。考虑此类真实的中子星磁场几何结构对于建模磁星与脉冲星的辐射至关重要。我们的工作可协助中子星内部组成探测器（NICER）理解中子星表面与磁层的辐射并研究其组成。