八颗 MeV 脉冲星非热脉冲辐射的效率

我们利用 XMM-Newton、NICER、NuSTAR 和 HXMT 数据，报告了八颗 MeV 脉冲星的脉冲 X 射线辐射特性。在这八颗 MeV 脉冲星中，有五颗的 X 射线能谱可以用断幂律模型拟合，其拐折能量约为 $5-10$ keV。拐折能量以下和以上的光子指数分别约为 $1$ 和 $1.5$。与 $Fermi$-LAT 脉冲星的 X 射线辐射相比，MeV 脉冲星具有更硬的能谱，且在 0.3-10 keV 能段具有更高的辐射效率。假设各向同性辐射，估计 keV-MeV 能段的辐射效率为 $\eta_{MeV}\sim 0.01-0.1$，这与具有相似自转减慢功率的 $Fermi$-LAT 脉冲星的 GeV 辐射效率相似。为了解释观测到的 MeV 脉冲星效率，我们估算所需的正负电子对倍增因子为 $10^{4-7}$，具体数值取决于辐射过程（曲率辐射或同步辐射）以及磁层中的位置。较大的倍增因子表明，由 GeV 光子的正负电子对产生过程产生的次级正负电子对，产生了 MeV 脉冲星的 X 射线/软伽马射线辐射。我们推测，如果辐射起源于光柱内部（标准间隙模型），MeV 脉冲星与 $Fermi$-LAT 脉冲星之间的差异归因于自转轴测量的视角差异；如果辐射产生于光柱外的赤道电流片，则归因于磁轴倾角的差异。