强引力与强电磁场下的真空双折射的有限距离修正

我们研究了在静态、球对称时空中受强磁场驱动的光子极化传播，旨在量化有限发射和探测半径如何修改真空双折射信号。我们在 NLED 的几何光学极限下，对两种极化模式表述为不同有效（光学）度规的空射线。随后，我们发展了一种受控的弱耦合展开，清晰地将标准引力偏转与由电磁非线性引入的双折射贡献分离。利用所关联光学流形上的有限距离高斯-波尔积分构造，我们推导了一般形式的微分偏转角表达式，使源和观察者保持任意半径，从而扩展了通常的无穷远散射处理。作为基准应用，我们分别针对量子电动力学（QED）的欧拉-海森堡有效作用量和布朗-恩德尔电动力学给出具体结果。我们发现，由于曲率通量的有限距离截断，观测到的双折射通常会被抑制，我们提供适用于数据分析的显式修正级数。对于以磁偶极子式衰减为特征的情形，相同的几何截断可将表面/近表面发射的偏振相关偏转抑制至十级百分比水平；在简单单侧（仅向外）基准中，靠近 limb 射线的抑制可接近 1/2。鉴于现实磁偶极子天体的轴对称性远非球对称，本文作为示意性比例估计，留下完全轴对称处理以供未来工作。我们的结果为解释当前及未来 X 射线极化测量数据、对约束强场 QED 和更广泛 NLED 参数提供了必要的有限距离校准。