脉冲星相对论性流不稳定性与等离子体团相互作用的线加速发射

线加速发射（linear acceleration emission）是可能解释射电脉冲星强烈相干发射的机制之一。然而，由于必须考虑集体等离子体响应和非线性等离子体演化对所得发射功率的影响，该机制尚不被充分理解。此外，该机制的射电发射特性细节未知，这限制了对发射模型的观测验证。通过纳入集体与非线性等离子体效应，我们基于天线原理，对中子星磁层中的两种不稳定性——1) 相对论性流不稳定性，以及 2) 等离子体团的相互作用——所发生的线加速发射机制计算了射电发射功率特性。我们使用一维静电相对论性粒子网格（particle-in-cell）模拟来自洽地演化这些不稳定性。从模拟中，通过对电流的新型后处理获得了相干发射的功率特性。我们发现，等离子体团相互作用产生的总射电功率比流不稳定性的功率高出八个数量级。等离子体团相互作用产生的波功率可高达 $2.6\times10^{16}$ W。解释典型脉冲星功率 $10^{18}$–$10^{22}$ W 所需的团相互作用数量，取决于各团的相干发射如何叠加。尽管对于其辐射功率的非相干叠加需要约 $4\times (10^1-10^5)$ 个同时发射的团，但如果它们相干叠加，则 $\gtrsim 6-600$ 个团即可解释总脉冲星功率。等离子体团的射电频谱以低频处较平坦的轮廓以及高频处幂律指数可达 $\approx-1.6 \pm 0.2$ 为特征。等离子体团在宽频范围内同时辐射。