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天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:1912.00335v2 (astro-ph)
[提交于 2019年12月1日 (v1) ,最后修订 2020年2月27日 (此版本, v2)]

标题: 三维耗散脉冲星磁层与亚里士多德电动力学

标题: Three-dimensional dissipative pulsar magnetospheres with Aristotelian electrodynamics

Authors:Gang Cao, Xiongbang Yang
摘要: 在电阻模型和PIC模型之间的一个良好折中是亚里士多德电动力学,它可以包括辐射光子对粒子运动的反作用,并允许在力自由条件被违反时出现局部耗散。我们研究了使用亚里士多德电动力学的耗散脉冲星磁层,其中粒子加速完全由辐射平衡。电流密度的表达式是通过引入成对多重性来定义的。然后通过使用伪谱算法求解时变麦克斯韦方程组来展示脉冲星磁层的三维结构。发现随着成对多重性的增加,耗散磁层趋近于力自由解,耗散区域更局限于光柱(LC)外部的电流片。耗散区域的空间扩展由成对多重性自洽地控制。我们的模拟显示,在低成对多重性情况下,光柱外部存在高磁层耗散。
摘要: A good compromise between the resistive model and the PIC model is Aristotelian electrodynamics, which can include the back-reaction of the radiative photons onto particle motion and allow for a local dissipation where the force-free condition is violated. We study the dissipative pulsar magnetosphere with Aristotelian electrodynamics where particle acceleration is fully balanced by radiation. The expression for the current density is defined by introducing a pair multiplicity. The 3D structure of the pulsar magnetosphere is then presented by solving the time-dependent Maxwell equations using a pseudo-spectral algorithm. It is found that the dissipative magnetosphere approaches the force-free solution and the dissipative region is more restricted to the current sheet outside the light-cylinder (LC) as the pair multiplicity increases. The spatial extension of the dissipative region is self-consistently controlled by the pair multiplicity. Our simulations show the high magnetospheric dissipation outside the LC for the low pair multiplicity.
评论: 被ApJ接受
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE)
引用方式: arXiv:1912.00335 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:1912.00335v2 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.1912.00335
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab5fe6
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Gang Cao [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2019 年 12 月 1 日 06:44:31 UTC (598 KB)
[v2] 星期四, 2020 年 2 月 27 日 09:43:51 UTC (598 KB)
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