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Descrição Detalhada da Publicação
Particle-in-cell simulations of pulsar magnetospheres: Transition between electrosphere and force-free regimes
Título Revista
Astronomy and Astrophysics
Ano (publicação definitiva)
2024
Língua
Inglês
País
França
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Abstract/Resumo
Aims. Global particle-in-cell (PIC) simulations of pulsar magnetospheres are performed with volume-, surface-, and pair-production-based plasma injection schemes to systematically investigate the transition between electrosphere and force-free pulsar magnetospheric regimes.
Methods. We present a new extension of the PIC code OSIRIS that can be used to model pulsar magnetospheres with a two-dimensional axisymmetric spherical grid. The subalgorithms of the code and thorough benchmarks are presented in detail, including a new first-order current deposition scheme that conserves charge to machine precision.
Results. We show that all plasma injection schemes produce a range of magnetospheric regimes. Active solutions can be obtained with surface and volume injection schemes when using artificially large plasma-injection rates, and with pair-production-based plasma injection for sufficiently large separation between kinematic and pair-production energy scales.
Agradecimentos/Acknowledgements
--
Palavras-chave
Relativistic processes,Methods: numerical,Pulsars: general
Classificação Fields of Science and Technology
- Ciências Físicas - Ciências Naturais
- Ciências da Terra e do Ambiente - Ciências Naturais
Registos de financiamentos
| Referência de financiamento | Entidade Financiadora |
|---|---|
| MP-SCMPS-00001470 | Simons Foundation |
| PHY-2206607 | National Science Foundation (NSF) |
| PD/BD/142971/2018 | Fundação para a Ciência e a Tecnologia |
| PD/00505/2012 | Fundação para a Ciência e a Tecnologia |
| PD/00505/2018 | Fundação para a Ciência e a Tecnologia |
| 2022.02230.PTDC | X-MASER |
| DMS-2235457 | National Science Foundation (NSF) |
| AST-2308111 | National Science Foundation (NSF) |
| PD/BD/114307/2016 | Fundação para a Ciência e a Tecnologia |
| ERC-2015-AdG Grant 695088 | Comissão Europeia |
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