相对论磁重联中的同步辐射正负电子对产生平衡

磁重联在天体物理系统中无处不在，并且在许多此类系统中，等离子体由于同步辐射而遭受显著冷却。我们研究在强同步辐射冷却下的相对论磁重联，其中环境磁化率 $\sigma$ 较高，系统的磁致紧致度 $\ell_{B}$ 约为 1。在此 regime 中，来自同步光子的 $e^{\pm}$ 对产生不可避免，并且该过程可调节电流片周围的磁化率 $\sigma$。我们解析地研究这种自调节，并针对给定的系统磁致紧致度和初始磁化率找到了自洽稳态。该结果有助于在等离子体密度约束较差的系统中估计自洽的上游磁化率，并可对多种天体物理系统有用。作为说明性例子，我们将其应用于研究 M87 超大质量黑洞附近重联电流片的特性，以及蟹状脉冲星光柱外赤道电流片的特性。