脉冲器和磁星硬辐射中的真空非线性电动力学效应

本文讨论了通过 X 射线和伽马射线天文学方法观察某些非线性电动力学效应的可能性，这些效应可在 X 射线、伽马射线脉冲器和磁星的硬辐射中体现。现代太空望远镜的角分辨率和灵敏度提供了研究脉冲器（$B\sim 10^{12}$ G）和磁星（$B\sim 10^{15}$ G）中非线性电动力学效应的可能性。这些磁场强度相当于真空中电动力学非线性显现所需的典型磁感应强度。因此，靠近磁性中子星，电磁辐射应在强磁场中发生非线性电动力学效应（如光线弯曲、通量分散、光谱和偏振状态变化）。讨论了这些效应在磁性中子星检测到的硬辐射中的表现，基于对真空中麦克斯韦方程的非线性推广。获得了在磁偶极场中传播的电磁波的色散方程。分析了在中子星磁场中观察光线弯曲和伽马射线通量分散的可能性。唯一能够原则性被测量的非线性电动力学效应是中子星磁场对伽马射线通量的分散效应。通过研究此效应，我们还能获取关于非线性电动力学中光线弯曲的信息。讨论了不同非线性电动力学理论在预测上的主要定性差异。