脉冲星风云和河外喷流中的同步辐射损失谱断裂

同步辐射物质流存在于多种天体物理环境中，包括河外喷流和脉冲星风云（PWNe）。对于X射线同步辐射，流动时间通常长于电子辐射寿命，因此在给定X射线能量下的有效源尺寸是电子在该能量辐射前能对流传播的距离。由于同步辐射损失随电子能量变化强烈，源尺寸随X射线能量增加而减小，导致同步辐射谱变陡。对于均匀源，这种烧毁效应导致源积分谱指数变陡0.5，这是众所周知的结果。然而，对于非均匀源，可能出现不同程度的变陡。我展示了一个简单的唯象图像：相对论电子以整体非相对论流速流出，横向流管半径、磁场强度、物质密度和流速均随距注入点距离的不同幂次变化。对于这种图像，我计算了断裂之上谱指数作为幂律指数的函数，并展示了可能的变陡范围。我表明这些简单计算得到了源光度全积分的证实，该积分还包括来自先前更高能量电子累积的断裂下方谱“凸起”。在许多情况下，河外喷流显示的X射线同步辐射比射电辐射陡峭超过0.5；许多脉冲星风云也表现出相同现象。至少在某些情况下，源的非均匀性可能是原因，因此谱变陡程度成为源动力学或几何性质的诊断工具。