磁星的脉冲高能辐射研究

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脉冲星是具有强磁场、高速转动的中子星。在目前探测到的近2000颗脉冲星中,约有20颗形成了一个独特的子类,即磁中子星(magnetar),由反常X射线脉冲星(AXP)和软伽玛射线重复暴(SGR)组成。它们的周期较长,探测到的X射线辐射光度大于转动能量损失。因而它们的辐射能量可能来源于强磁场。目前探测到几颗磁星具有脉冲硬X射线辐射,可能来源于其外部磁球层。在本文中,我们利用脉冲星高能辐射的外间隙模型,研究了来自磁星外间隙的可能高能辐射。在该模型中,粒子在外间隙中被加速到相对论性能量,与软X射线光子发生相互作用产生正负电子对,维持了稳定的外间隙。我们给出了考虑中子星几何效应后的外间隙大小的估算公式,研究了磁场、周期、软X射线对外间隙大小的影响,估算了四颗磁星的高能辐射,并与FermiLAT探测器的探测阈值进行了比较。
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