论快速射电暴的本质

提出了快速射电暴（FRBs）的形成情景。如同射电脉冲星，FRBs 的源是磁化中子星。中子星磁层中强电场的出现与致密天体近距离掠过热中子星相关。对于已观测到四组暴发的重复源 FRB 121102，该天体绕转周期约为 200 天。来自星表面的热辐射（温度量级为 $10^8 \, K$）导致致密天体物质的蒸发与电离。电离气体（等离子体）以 $u \simeq 10^7 \, cm / s$ 的速度绕中子星磁层流动，并在磁层极区产生 $\psi_0 \simeq 10^{11} \, V$ 的电势。来自等离子流中的电子被加速向星体运动，并获得 $\simeq 10 ^ 5$ 的洛伦兹因子。朝向坠落电子运动的热光子被其散射，产生能量为 $\simeq 10^5 \, m_e c^2$ 的伽马光子。这些伽马量子在与热光子碰撞中产生电子-正电子对。 multiplicity（每个初级电子产生的对数为）约为 $10^5$。在磁层极区产生的电子-正电子等离子体聚集于势阱底部的窄层中，该势阱一侧由阻断电势 $\psi_0$ 形成，另一侧由热辐射压形成。层中电子-正电子等离子体密度随时间增加，短时间后该层变为星体热辐射的镜面。极区层下热辐射积累约 $\simeq 500 \, s$，随后等离子体层被向外抛射。该抛射被观测为由相对论性电子-正电子等离子体流形成的射电暴发。