Artigo em revista científica Q2
OSIRIS-GR: General relativistic activation of the polar cap of a compact neutron star
Rui Torres (Torres, R); Thomas Grismayer (Grismayer, T.); Fábio Cruz (Cruz, F.); Ricardo Fonseca (Fonseca, R. A.); Luís Miguel Oliveira e Silva (Silva, L. O.);
Título Revista
New Astronomy
Ano (publicação definitiva)
2024
Língua
Inglês
País
Países Baixos (Holanda)
Mais Informação
Web of Science®

N.º de citações: 7

(Última verificação: 2026-06-20 16:54)

Ver o registo na Web of Science®


: 1.7
Scopus

N.º de citações: 6

(Última verificação: 2026-06-14 18:34)

Ver o registo na Scopus


: 1.5
Google Scholar

N.º de citações: 10

(Última verificação: 2026-06-15 17:50)

Ver o registo no Google Scholar

Esta publicação não está indexada no Overton

Abstract/Resumo
We present ab initio global general-relativistic Particle-in-cell (GR-PIC) simulations of compact millisecond neutron star magnetospheres in the axisymmetric aligned rotator configuration. We investigate the role of GR and plasma supply on the polar cap particle acceleration efficiency – the precursor of coherent radio emission – employing a new module for the PIC code OSIRIS, designed to model plasma dynamics around compact objects with fully self-consistent GR effects. We provide a detailed description of the main sub- algorithms of the novel PIC algorithm, including a charge-conserving current deposit scheme for curvilinear coordinates. We demonstrate efficient particle acceleration in the polar caps of compact neutron stars with denser magnetospheres, numerically validating the spacelike current extension provided by force-free models. We show that GR relaxes the minimum required poloidal magnetospheric current for the transition of the polar cap to the accelerator regime, thus justifying the observation of weak pulsars beyond the expected death line. We denote that spin-down luminosity intermittency and radio pulse nullings for older pulsars might arise from the interplay between the polar and outer gaps. Also, narrower radio beams are expected for weaker low-obliquity pulsars.
Agradecimentos/Acknowledgements
--
Palavras-chave
General relativity,Stellar magnetospheres,Plasma astrophysics,Computational methods,Compact objects,Millisecond pulsars
  • Ciências Físicas - Ciências Naturais
  • Ciências da Terra e do Ambiente - Ciências Naturais
Registos de financiamentos
Referência de financiamento Entidade Financiadora
2022.02230. PTDC. RT Fundação para a Ciência e a Tecnologia
EHPC-REG-2021R0038 LUMI (Large Unified Modern Infrastructure, Kajaani, Finland) within the EuroHPC-JU project
PD/BD/142971/2018 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
PD/00505/2018 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
695088 European Research Council