Новая модель объяснила гамма-светимость более 300 пульсаров

Астрофизики представили новое объяснение гамма-светимости пульсаров — быстро вращающихся нейтронных звёзд. В основе работы лежит анализ данных телескопа Fermi LAT, который зарегистрировал свыше 300 таких объектов в высокоэнергетическом диапазоне.

Ранее было известно, что гамма-светимость пульсара L_? связана с его темпом потери энергии вращения ? степенной зависимостью: L_? ? ?^s с показателем s ? 0,68. Однако физический механизм этого соотношения оставался неясным. Излучение обычно рассматривали либо как чисто кривизновое, либо как чисто синхротронное.

В новой работе учёные применили так называемый синхро-кривизной формализм, объединяющий оба механизма. Они сопоставили наблюдаемые граничные энергии гамма-спектров с теоретическими предсказаниями и наложили условие радиационного равновесия. Это позволило определить равновесный фактор Лоренца и питч-угол излучающих заряженных частиц.

Таким образом, исследователи смогли количественно оценить вклад кривизнового и синхротронного излучения в радиационные потери. В результате они получили физически обоснованную интерпретацию тренда светимости по всей популяции пульсаров, наблюдаемых Fermi.

Новый подход не только объясняет существующие данные, но и даёт инструмент для анализа будущих наблюдений. Понимание механизмов гамма-излучения пульсаров важно для изучения физики экстремальных космических объектов и ускорительных процессов в их магнитосферах.