发射机制三脉冲星高能辐射模型的一些问题.ppt

文档介绍：脉冲星发射位置和过程
云南大学张力
2013年8月20日,国家天文台
2013年脉冲星讲****班
内容
一、发射区的位置
二、发射机制
三、脉冲星高能辐射模型的一些问题
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The emission mechanisms
A. G. Lyne & F. Graham-Smith ,Pulsar Astronomy,
2011, Combridge Univ. Press
主要参考书和文献:
Grenier,I. A. & Harding, A. K. 2006 ,arXiv:astro-ph/0604072
Harding, A. K. 2007 , arXiv:
Harding, A. K. 2007 , arXiv:
Cheng, K. S. et al. 2001 , Inter. J. of Modern Physics A, 16, 4659
一、发射区的位置
为了说明此问题,我们首先扼要地介绍脉冲星的基本性质。
1、基本特性
(1)NS的最小平均密度和最大半径
离心加速<引力加速
(2)NS的转动能损、最小表面场强和特征年龄
一般脉冲星磁层可用偶极磁场近似:对磁倾角为α的转子,类比电偶极子的拉莫公式,磁偶极子的磁偶极辐射功率为
因为
如果Bsinα不随时间变化
如果P2 >> P20 不随时间变化
2、磁偶极场
(1)脉冲星由一等离子体磁层所包围(为什么?)
以二维磁层且为例:
在中子星外部
Sturrock, Astrophys. J. 164, 529 (1971).
可以证明:(NS表面)
比较电力和作用于一粒子上的引力:
如果中子星外部是真空的,该星可产生巨大的电场从表面抽出离子。所以中子星(脉冲星)必须由等离子体所包围。
因为等离子体是极好的导体,在稳态中,该等离子体必须与该星共转和满足无力条件:所有r处有
即Goldreich-Julian电荷密度。
磁球中电荷密度:
(2)脉冲星磁球中一些重要的区域
☆零电荷面(Null surface):
☆光柱面:当共转速度为光速时,
共转条件破坏。该条件定义了一个柱表面,其中
☆闭场线(close field lines): 光柱内闭合的场线;
开场线(open field lines):穿过光柱的场线。
☆极冠(polar cap):所有开场线都穿过恒星表面上
的一个面,其面积为