耗散脉冲星磁层中的伽马射线辐射：从理论到 Fermi 观测

我们计算了耗散脉冲星磁层中由曲率辐射引起的$\gamma$射线辐射模式。我们的最终目标是构建宏观物理模型，以重现最近在第二版 Fermi 脉冲星星表中发布的观测到的$\gamma$射线光曲线现象学。我们在开放磁力线上应用特定形式的欧姆定律，使用广泛的宏观电导率值范围，从而得到从近真空到近无力场的解。利用这些解，通过计算辐射粒子在加速电场和曲率辐射反作用影响下的真实轨迹和洛伦兹因子，我们生成了模型$\gamma$射线光曲线。我们进一步利用观测到的无线电与$\gamma$射线发射之间的相位滞后对$\gamma$射线峰分离的依赖性来约束我们的模型。我们对模型的无线电滞后与峰分离图以及 Fermi 标准脉冲星的对应图进行了统计比较。我们发现，对于整个开放磁力线区域具有均匀电导率的模型，与观测的一致性倾向于该参数的较高值。然而，我们发现采用混合形式电导率的模型在拟合数据方面有显著改善；具体而言，光柱内部为无限电导率，外部为高但有限的电导率。在这些模型中，$\gamma$射线辐射产生于赤道电流片附近的区域，但受局部物理性质调制。这些模型的无线电滞后接近观测值，并在统计上最佳地重现了观测到的光曲线现象学。此外，这些模型产生了 GeV 光子截止能量。