强磁化真空中的偏振演化：QED效应与磁化中子星的偏振X射线辐射

从磁化中子星表面或大气发射的X射线光子是高度偏振的。然而，由于光子通过星体磁层的传播，观测到的偏振可能会被改变。对于频率远高于典型射电频率的光子，强场量子电动力学导致的真空双折射主导了等离子体效应。我们研究了中子星磁层磁化QED真空中光子偏振的演化，特别关注通过准切向（QT）点的传播效应，在该点光子动量几乎与磁场对齐。与先前研究一致，我们发现，在磁层的大部分区域，由于真空双折射，光子偏振模是退耦合的，因此当辐射逃逸磁层时可以预期有大的净线偏振。然而，我们表明，当光子通过QT区域时，X射线偏振可能会显著改变。当在有限发射区域上平均时，QT传播的净效应是降低线偏振度；降低因子取决于光子能量、磁场强度、几何形状、旋转相位和发射区域，并且可能超过两倍。我们推导了QT传播效应重要的一般条件，并为大多数磁中子星X射线偏振信号的实际计算提供了一个易于使用的方案来考虑QT效应。对于具有偶极磁场的中子星，对于某些磁场和能量范围，QT效应对来自极冠的发射可能很重要，而对于来自整个恒星表面的发射则可忽略。