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由相干曲率辐射导致的脉冲星轮廓谱变化

高能天体物理现象 2022-03-30 v1

摘要

脉冲星轮廓以两种不同辐射成分——核与锥为特征。源于偶极磁场的脉冲星射电辐射束标准模型将核置于中心,外围为同心层状的内、外锥成分。预期核辐射比锥具有更陡的谱。我们对来自 53 颗脉冲星大样本、在 100 MHz 至 10 GHz 宽频范围内的核与锥辐射谱相对差异作了详细分析。核比锥陡得多,尤其在 100 MHz 与 1 GHz 之间,谱指数相对差异 Δαcore/cone\Delta\alpha_{core/cone}\sim -1.0。此外,我们发现外锥成分谱比内锥更陡,谱指数相对差异 Δαin/out\Delta\alpha_{in/out}\sim +0.5。从磁轴到开放磁力线区边缘、随场线曲率增大谱变平,是带电孤子束相干曲率辐射的自然结果,并解释了核与锥之间的谱差异。另外由于相对论束流效应,辐射仅在以窄角 θ1/γ\theta\leq 1/\gamma 指向观测者时可见,其中 γ\gamma 为外流等离子体云的洛伦兹因子。这限制了尤其外锥的辐射,其关联于曲率更大的场线,从而使谱比内锥更陡。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.11398,
  title  = {Spectral variation across Pulsar Profile due to Coherent Curvature Radiation},
  author = {Rahul Basu and Dipanjan Mitra and George I. Melikidze},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.11398},
  year   = {2022}
}

备注

27 pages, 9 figures, Accepted for publication in ApJ