脉冲星偶子形成的条件及粒子能量

我们探讨了产生脉冲星极冠（PC）上电子-正电子偶子所需的条件，以及偶子形成对主要粒子加速能量的影响。假设包括惯性框架漂移效应的空间电荷限制流加速，我们允许通过曲率辐射（CR）光子或由主要电子对PC热光子进行的逆伽马散射光子产生的两种型偶子形成。我们发现，尽管只有年轻脉冲星可以通过CR产生偶子，但几乎所有已知的射电脉冲星都能够通过非共振逆伽马散射产生偶子。探讨了中子星方程状态对偶子死亡线的影响。我们表明，更紧凑的星系和更质量的星系更容易产生偶子。因此，脉冲星在二进制系统中的质量吸积可能使大多数毫秒脉冲星 population能够产生偶子。我们还发现，如果其表面温度高于约300万开尔文，两种型偶子形成在毫秒脉冲星中可能起重要作用。通过CR产生偶子的脉冲星其主要加速受电场屏蔽效应的限制。在此条件下，高能发电机功率应遵循L_{HE}∝E_dot^{1/2}的关系。仅通过逆伽马散射产生偶子的脉冲星的加速电压降不会受到电场屏蔽的限制。在此条件下，高能发电机功率应遵循L_{HE}∝E_dot的关系。因此，较老的脉冲星将具有显著较低的γ射线发电机功率。