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发光且磁化恒星的高能辐射

高能天体物理现象 2021-08-18 v1

摘要

部分早型恒星的特征是具有强偶极磁场,该磁场被来自恒星表面的致密星风 outflow 所改变。在距表面一定距离处(阿尔文半径之上),星风驱动磁场在偶极磁场的赤道区域发生重联。我们提出,在这些重联区域中加速的电子可有效地对恒星辐射进行康普顿化,从而产生伽马射线辐射。我们通过考虑电子随赤道星风的对流,研究了电子在磁层赤道区域的传播。在假设星风能量的显著部分转移给相对论性电子的前提下,计算了同步辐射和逆康普顿(IC)能谱。作为示例,考虑了发光、强磁化恒星 HD 37022(Θ1\Theta^1 Ori C)的参数。预计 IC 伽马射线辐射可由 Fermi-LAT 望远镜在 GeV 能段探测到,或由切伦科夫望远镜阵列在亚 TeV 能量探测到。然而,由于恒星星风常随时间变化,且磁轴可能相对于恒星自转轴倾斜,伽马射线辐射预期会随恒星自转周期以及更长时间尺度上的磁活动恒星周而发生变率。这些特征可作为单颗发光恒星伽马射线辐射所提出情景的检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.01948,
  title  = {High energy radiation from luminous and magnetized stars},
  author = {W. Bednarek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01948},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 5 figures, accepted to MNRAS