电子回旋脉泽辐射是一种非常重要的天体射电辐射机制。目前，基于对波粒共振条件的弱相对论近似，该理论已经发展出了多种的电子分布函数模型。半相对论修正的电子回旋脉泽辐射理论在解释地球极光千米波辐射、磁化行星射电辐射、太阳微波尖峰辐射和III型太阳射电暴中发具有极其重要的作用。 然而，越来越多的观测， 例如来自银河系内其他类太阳恒星、耀星、脉冲星等高能天体的射电辐射，这些辐射机制的解释往往要考虑完全相对论性效应下的回旋脉泽辐射理论。

新疆天文台太阳物理团组科研人员与紫金山天文台及丽水学院合作，研究了完全相对论修正的电子回旋脉泽辐射机制，与半相对论性修正类似，完全相对论性修正不稳定性生长率随着非热电子能量的增加而增加，而峰值频率则是呈现随截止能量增加而减小的趋势，同时谐频与基频的峰值频率比值始终不变。研究人员还发现电子能量大于50 keV时，完全相对论性修正的电子回旋脉泽辐射开始表现出更大的生长率和更小的峰值频率（见图1）。研究人员还考虑了异常(X)模色散关系的相对论性效应，结果发现，相对论性修正下X模的截止频率可以小于其峰值频率从而被激发成为真正的主导模（见图2）。相关成果已正式发表在《天体物理杂志》（ApJ，2023，944，37）。

研究人员表示此次工作只是电子回旋脉泽辐射机制在完全相对论性领域发展的一次尝试，后期研究将服务于观测，充分考虑具体的天体物理环境进行数值计算，并与实际的观测现象相比较，进一步探讨完全相对论电子回旋脉泽辐射机制的发展和应用。

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acaef9

 

图1 不同截止能量下寻常模(O1,O2)和异常模(X1,X2)的最大值生长率随激发频率的变化。实线为完全相对论性修正，虚线为半相对论性修正。

图2 X1模的截止频率和被激发峰值频率随截止能量的变化