外层加速器的电动力学结构：超Goldreich-Julian电流的不可能性
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
我们研究了自转中子星外磁心中的一个稳态偶子产生级联过程。由于全球带电粒子流的电荷耗尽，沿磁场线会产生较大的电场。迁移的电子和/或正电子被加速，以产生曲率伽马射线，部分伽马射线与X射线碰撞以形成偶子。在补充的电荷部分遮蔽电场后，我们进行自一致求解，同时求解粒子和伽马射线的分布函数。通过求解描述该偶子产生级联的Vlasov方程，我们展示了在PSR B1055-52的外磁心中存在稳态间隙，可覆盖从亚Goldreich-Julian值到超Goldreich-Julian值的广泛电流密度范围。然而，我们发现当电流密度超过Goldreich-Julian值时，预期的GeV谱会变得非常软。我们还发现GeV谱随磁力学倾斜角减小和脉冲星距离增加而变软。因此，我们得出结论，亚Goldreich-Julian电流、较大的磁力学倾斜角以及较小的距离（例如500 pc）是解释EGRET观测结果的合理假设。此外，发现由于红外光子的逆Compton散射产生的TeV辐射，远低于观测的上限。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0105549,
title = {Electrodynamic Structure of an Outer-Gap Accelerator: Implausibility of Super Goldreich-Julian Current},
author = {Kouichi Hirotani and Shinpei Shibata},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0105549},
year = {2007}
}
备注
13 pages, 9 figures