脉冲星极地射电极化的起源

了解从脉冲星极地逸出的相干射电波的极化特性，对于计算磁极簧内的辐射传递以及预测可观测的射电特性至关重要。我们描述了脉冲星极地中的配对级联过程，并首次从基于首次原理的动力学模拟中确定了磁偶极角为$60^{\circ}$的脉冲星逸出射电波的Stokes参数。我们提出了包含量子电动力学配对级联的三维粒子-电磁力学动力学模拟，模拟了从恒星表面受电荷限制的流动。我们的模型从定性和定量两个层面解释了观察到的脉冲星射电功率和光谱、脉冲轮廓、极化曲线及其时间可变性、强Stokes-$L$和弱Stokes-$V$极化分量、线性极化随频率下降的现象，以及不存在的半径-频率关系。脉冲星射电发射的可观测特性可能变化，包括单峰或双峰轮廓。我们模拟的大部分Stokes~$V$曲线呈反称性，但在某些观察角度也存在称称曲线。虽然极化角（PA）摆动符合旋转向量模型（RVM），但RVM得到的角度不对应磁场偶极的几何结构。相反，PA直接与极地内的等离子体流动有关。我们的模拟表明，靠近极地表面的配对放电导致脉冲星的射电发射，并决定了其通常观察到的大部分特性。对于从观察中估计磁场几何结构的RVM效应需要重新评估。