强磁场天体中的光子分裂——重新评估

我们重新评估了在磁场为数个 $10^{12}$ 高斯的宇宙 X 射线和 $\gamma$ 射线天体中，光子分裂对光谱形成的重要性。我们的分析基于最近对中子星磁场强度下光子分裂完整相对论表达式的数值精确评估（Mentzel 等 1994）。利用这些结果，我们展示了 Adler（1971）在光子分裂下的常用近似公式在这些磁场强度下严重低估了正确的分裂速率——低估了数个数量级。即便在 X 射线能量为几十 keV 时，磁光子分裂仍被发现是高效的光子转换过程，其在约 $5 \times 10^{12}$ 高斯的磁场下产生的平均自由路径可短至数十厘米。我们得出结论，基于 Adler 近似公式进行的关于磁光子分裂对光谱形成贡献的前期分析在物理上不可靠，特别是光子分裂必须被包含在对强磁场宇宙 X 射线和 $\gamma$ 射线天体光谱的真实建模中。