新生磁星通过 Schwinger 过程的能量损失

我们研究了在拥有毫秒级自转周期且表面偶极场接近或超过 QED 临界场 $B_{\rm Q} = 4.414\times10^{13}\,\mathrm{G}$ 的新生磁星中电子-正电子对通过 Schwinger 过程的创建。在未屏蔽场情形下，我们推导了全局的偶子创建通量，并以准确解析近似形式重新表述。对于一个 fiducial 模型，其中 $B_{\rm p} = 10^{14}\,\mathrm{G}$ 且 $P_0 = 1\,\mathrm{ms}$，Schwinger 通道超过经典 Goldreich-Julian 粒子供应量多个数量级，成为磁星最初阶段最主要的电荷来源。相关的放电在 30 毫秒内消除约 90% 的初始旋转能，抑制了引力波损失通道，暗示该未屏蔽情形下的可观测毫秒相位极短。在如此短暂的 timescales 内释放的能量也可能为天体物理现象提供可行的能源来源。将相同的 fiducial 模型延伸至 $10^4\,\mathrm{yr}$ 给出约为秒级的自转周期，将新生毫秒级磁星与成熟磁星人口联系起来。