脉冲星极Cap加热与表面热X射线辐射 II. 逆Comp逐星对前沿
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
我们研究了通过逆Comp散射(ICS) 光子在脉冲星极Cap(PC) 以上产生电子-正电子对以及由返回正电子引起的表面加热。本文是我们对脉冲星PC 以上加速、对动力学和电场屏蔽进行自洽处理的延续之作。我们计算了逆Comp 脱落对形成前沿的高度、返回正电子通量，并给出加热效率和 X 射线亮度。我们修订了脉冲星死亡线，即脉冲星对产生对的停止条件，并将其在表面磁场-周期空间中呈现出来。我们发现，几乎所有已知的射电脉冲星都能够通过在纯以星心偶极场中位于 PC 上的加速粒子发射的逆Comp 脱落对来产生对，因此我们的 ICS 脱落对死亡线与经验射电脉冲星死亡线相吻合。我们的计算表明，仅当中子星表面温度和磁场较高时，ICS 脱落对才能够屏蔽 PC 以上加速电场。我们认为，ICS 脱落对的屏蔽在局部发生，减慢但并非停止 PC 以上粒子的加速，直至屏蔽能够在更高处的曲率辐射( CR) 脱落对前沿发生。若在 PC 表面不存在屏蔽，我们预计脉冲星的伽马射线亮度将是其减速亮度的一个重要比例。由于 PC 加热由 ICS 脱落对前沿引起的 X 射线亮度显著低于由 CR 脱落对前沿引起的 PC 加热亮度，而后者支配大多数脉冲星。PC 由 ICS 脱落对前沿加热在脉冲星中最显著，由于这些老旧脉冲星无法产生 CR 脱落对，可能解释这些脉冲星光谱中观察到的热 X 射线成分。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0112392,
title = {Pulsar Polar Cap Heating and Surface Thermal X-Ray Emission II. Inverse Compton Radiation Pair Fronts},
author = {Alice K. Harding and Alexander Muslimov},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0112392},
year = {2009}
}
备注
29 pages, 10 figures, accepted for publication in ApJ