相对论性磁重联留下的俯仰角各向异性

在相对论性磁重联过程中被加速的非热粒子所发出的辐射，对于理解包括耀变体喷流、黑洞日冕、脉冲星和磁星在内的多种天体物理系统的非热辐射至关重要。通过全动力学粒子网格（PIC）模拟，我们证明重联驱动的粒子加速留下了能量依赖的俯仰角各向异性，并在粒子能谱和俯仰角各向异性中均产生截断幂律。粒子分布依赖于非重联（引导场）与重联磁场分量之比（$B_g/B_0$）以及轻子磁化参数（$\sigma_0$）。在截断洛伦兹因子 $\gamma_0$（注入）以下，粒子能谱极硬（$p_< < 1$），而在 $\gamma_0$ 以上，谱指数 $p_>$ 对 $B_g/B_0$ 高度敏感。粒子速度与磁场对齐，在由 $B_g/B_0$ 和 $\sigma_0$ 控制的洛伦兹因子 $\gamma_{\min \alpha}$ 处达到最小俯仰角 $\alpha$。通过给定能量下粒子 $\sin^2 \alpha$ 的均值来衡量的能量依赖俯仰角各向异性，在 $\gamma_{\min \alpha}$ 以下和以上分别呈现具有负斜率（$m_<$）和正斜率（$m_>$）的幂律区间，并随着 $B_g/B_0$ 增大而变得更陡。各向异性俯仰角分布的生成具有重要的天体物理意义。我们探讨了它们对调节同步辐射光度、谱能量分布、偏振、粒子冷却、同步辐射烧断极限、发射束流和温度各向异性的影响。