天体物理中的辐射磁重联

我综述了高能等离子体天体物理中一个快速发展的新领域——辐射磁重联，即辐射反作用影响重联动力学、能量学和非热粒子加速的重联机制。这种影响可通过许多天体物理上重要的辐射效应表现出来，例如粒子加速的辐射反作用极限、辐射冷却、辐射电阻、辐射拖曳对重联外流的制动、辐射压、粘滞，甚至在最高能量密度下的正负电子对产生。在磁重联理论和建模中自洽地包含这些效应，要求我们对该问题的整体理论方法进行重大修正。此外，由重联提供能量的瞬时辐射通常代表我们研究遥远天体物理系统的唯一观测诊断工具；这凸显了发展预测性建模能力以将重联系统中的潜在物理条件与可观测辐射特征相联系的重要性。本章概述了在建立辐射磁重联基本物理理解方面的最新理论进展，特别强调了如同步辐射、曲率辐射和逆康普顿等天体物理上重要的辐射机制。它还广泛综述了辐射磁重联的关键高能天体物理应用，例如：脉冲星风云与磁层、X射线双星（XRBs）和活动星系核（AGN）中的吸积黑洞日冕与喷流、磁星的磁层以及伽马射线暴。最后，本章讨论了最关键的开放问题，并勾勒了这一令人兴奋的等离子体天体物理新前沿的未来研究方向。