强磁致中子星的物理学

近年来对磁场强度超过量子临界场强 $4.4 \times 10^{13}$ G（此时圆轨道能等于电子静止质能）的中子星存在性提供了新的证据，其证据来自发现的磁率极高的射电脉冲星以及称作磁星的爆发性伽马射线源观测。本文将讨论这种高场 regime 下的异域物理学，其中一系列新的过程变为可能甚至主导，熟悉的过程也获得异常特性。我们综述了在中子星内部和磁场中重要的物理过程，包括自由粒子、原子、分子、等离子体和凝聚态物质在强磁场下的行为、磁化等离子体中光子的传播、自由粒子辐射过程、中子星内部的物理学以及场的演化与衰减机制。还将讨论这些过程在天体物理源模型中的应用，包括旋转驱动脉冲星、软伽马暴击器、异常 X 射线脉冲星和吸积 X 射线脉冲星。本综述将强调高磁场过程的观察特征，以及仍需理解的理论问题。