脉冲星的射电效率

我们研究了脉冲星的射电发射效率 $\xi$，并报告了 $\xi$ 与自转能损率 $\dot E$ 之间近乎线性的反相关关系，以及 $\xi$ 与脉冲星年龄 $\tau$ 之间近乎线性的相关关系。这是由于射电光度 $L$ 对脉冲星周期 $P$ 和周期导数 $\dot{P}$ 的依赖非常微弱（如果存在的话），这与 X 射线或 $\gamma$ 射线发射光度形成对比。对射电通量的分析表明，这些相关关系并非由选择效应导致，而是脉冲星射电发射物理的内禀属性。我们发现，尽管存在较大方差，无论在 $P-\dot P$ 图中的位置如何，脉冲星的射电光度均为 $\left<L\right>\approx 10^{29} \,{\rm erg/s}$。在这样的图像下，可以得出一个与模型无关的结论：射电脉冲星的死亡线对应于射电发射效率的上限。如果我们将射电效率的最大值引入基于蒙特卡洛的种群合成中，便可以使用随机光度模型重现观测样本。对合成通量分布的 Kolmogorov-Smirnov 检验表明，其重现观测分布的概率很高。我们的结果表明，无论脉冲星的年龄、偶极磁场强度和自转减慢率如何，产生射电发射的等离子体都是在相似条件下产生的。脉冲星表面附近的磁场可能由锚固于壳层的磁异常主导，这些异常在不同脉冲星之间没有显著差异，从而为产生驱动射电发射所需的正负电子对提供了相似的条件。