磁星耀发辐射的能谱与偏振

耀发与闪焰是磁星（一类具有超强磁场（$B \approx 10^{14}$--$10^{15}$ G）的孤立中子星）最具特征的观测表现之一。人们认为这些事件产生于被困在闭合磁力线内的高温电子-正电子等离子体中。我们开发了一个简单的辐射转移模型，用于模拟稳态捕获火球情况下的磁星耀发辐射。在将火球表面划分为若干平面平行薄层后，通过积分两种正常模式的辐射转移方程得到局部的能谱与偏振特性。我们假设磁 Thomson 散射是不透明度的主要来源，并忽略二阶辐射过程的贡献，尽管在建立火球大气层的局部热平衡时考虑了双康普顿散射。远处观测者测得的能谱与偏振特性，是通过射线追踪代码对给定视角几何下可见斑块的贡献求和得到的。我们在 1-100 keV 能量范围内获得的能谱是热谱，可用两个黑体的叠加来描述。黑体温度与发射面积比与现有观测结果大体一致。预测的线偏振度在整个能量范围内普遍大于 80%，应能被新一代 X 射线偏振仪（如 IXPE、XIPE 和 eXTP）轻易探测到。