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非相干同步辐射源的最大亮温度:逆康普顿极限——一个误称

宇宙学与河外天体物理 2013-06-11 v1

摘要

我们表明,文献中通常称为逆康普顿极限的非相干同步射电源峰值亮温度的上限 ~ 10^{12} K 实际上可能并非由逆康普顿效应导致。我们证明,对于自吸收同步射电源的最小能量构型,即辐射粒子与磁场之间的能量均分条件,实际上会得到一个更严格的极限 T_{eq} ~ 10^{11} K。亮温度从 T_{eq} 向任一方向变化一个数量级,都需要偏离均分约八个数量级,这意味着系统总能量变化高达均分值 ~ 10^{4} 倍。如此极端的能量变化约束意味着亮温度可能不会偏离 T_{eq} 太多。这一点得到以下事实的支持:在谱转折点,甚长基线干涉测量 (VLBI) 观测也未发现远低于 ~ 10^{11} K 的亮温度。特别是,更高的亮温度不仅要求源中相对论性粒子的额外能量高出多个数量级,还要求磁场弱多个数量级。抗磁效应不允许这种极端条件存在,从而使亮温度保持在接近均分值,该值远低于逆康普顿效应变得显著的下限。

关键词

引用

@article{arxiv.0909.1925,
  title  = {Maximum Brightness Temperature of an Incoherent Synchrotron Source : Inverse Compton Limit - a Misnomer},
  author = {Ashok K. Singal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0909.1925},
  year   = {2013}
}

备注

6 pages