Skip to main content
Log in

Physics and astrophysics of strong magnetic field systems with eXTP

  • Invited Review
  • Published:
Science China Physics, Mechanics & Astronomy Aims and scope Submit manuscript

Abstract

In this paper we present the science potential of the enhanced X-ray Timing and Polarimetry (eXTP) mission for studies of strongly magnetized objects. We will focus on the physics and astrophysics of strongly magnetized objects, namely magnetars, accreting X-ray pulsars, and rotation powered pulsars. We also discuss the science potential of eXTP for QED studies. Developed by an international Consortium led by the Institute of High Energy Physics of the Chinese Academy of Sciences, the eXTP mission is expected to be launched in the mid 2020s.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. S. N. Zhang, A. Santangelo, M. Feroci, Y. P. Xu, F. J. Lu, Y. Chen, H. Feng, S. Zhang, L. Baldini, E. Bozzo, S. Brandt, Y. W. Dong, Y. Evangelista, M. Hernanz, V. Karas, N. Meidinger, A. Meuris, K. Nandra, T. Pan, G. Pareschi, P. Orleanski, Q. S. Huang, S. Schanne, G. Sironi, D. Spiga, J. Svoboda, G. Tagliaferri, C. Tenzer, A. Vacchi, S. Zane, D. Walton, Z. S. Wang, B. Winter, X. Wu, J. J. M. in 't Zand, M. Ahangarianabhari, G. Ambrosi, F. Ambrosino, M. Barbera, S. Basso, J. Bayer, R. Bellazzini, P. Bellutti, B. Bertucci, G. Bertuccio, G. Borghi, X. L. Cao, F. Cadoux, R. Campana, F. Ceraudo, T. X. Chen, Y. P. Chen, J. Chevenez, M. Civitani, W. W. Cui, A. De Rosa, E. Del Monte, S. Di Cosimo, S. Diebold, V. Doroshenko, M. Dovciak, Y. Y. Du, Q. M. Fan, Y. Favre, F. Fuschino, J. L. Gálvez, M. Gao, M. Y. Ge, O. Gevin, M. Grassi, Q. Y. Gu, Y. D. Gu, D. W. Han, B. Hong, W. Hu, L. Ji, S. M. Jia, W. C. Jiang, T. Kennedy, I. Kuvvetli, C. Labanti, L. Latronico, G. Li, M. S. Li, X. Li, W. Li, Z. W. Li, O. Limousin, H. W. Liu, X. J. Liu, B. Lu, T. Luo, D. Macera, P. Malcovati, A. Martindale, M. Michalska, B. Meng, M. Minuti, A. Morbidini, F. Muleri, S. Paltani, E. Perinati, A. Picciotto, C. Piemonte, J. L. Qu, A. Rachevski, I. Rashevskaya, J. Rodriguez, T. Schanz, Z. X. Shen, L. Z. Sheng, J. B. Song, L. M. Song, C. Sgro, L. Sun, Y. Tan, P. Uttley, B. Wang, D. L. Wang, G. F. Wang, J. Wang, L. P. Wang, Y. S. Wang, A. L. Watts, X. Y. Wen, S. L. Xiong, J. W. Yang, S. Yang, Y. J. Yang, N. Yu, W. D. Zhang, G. Zampa, N. Zampa, A. A. Zdziarski, A. M. Zhang, C. M. Zhang, F. Zhang, L. Zhang, T. Zhang, Y. Zhang, X. L. Zhang, Z. L. Zhang, B. S. Zhao, S. J. Zheng, Y. P. Zhou, N. Zorzi, and J. F. Zwart, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 029502 (2019).

    Article  Google Scholar 

  2. H. Tong, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 59, 619501 (2016), arXiv: 1506.04605.

    Article  Google Scholar 

  3. V. M. Kaspi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 7147 (2010), arXiv: 1005.0876.

    Article  ADS  Google Scholar 

  4. R. C. Duncan, and C. Thompson, Astrophys. J. 392, L9 (1992).

    Google Scholar 

  5. C. Thompson, and R. C. Duncan, Astrophys. J. 408, 194 (1993).

    Article  ADS  Google Scholar 

  6. R. Turolla, S. Zane, and A. L. Watts, Rep. Prog. Phys. 78, 116901 (2015), arXiv: 1507.02924.

    Article  ADS  Google Scholar 

  7. P. A. Sturrock, A. K. Harding, and J. K. Daugherty, Astrophys. J. 346, 950 (1989).

    Article  ADS  Google Scholar 

  8. A. I. Ibrahim, J. H. Swank, and W. Parke, Astrophys. J. 584, L17 (2003).

    Google Scholar 

  9. G. L. Israel, P. Romano, V. Mangano, S. Dall'Osso, G. Chincarini, L. Stella, S. Campana, T. Belloni, G. Tagliaferri, A. J. Blustin, T. Sakamoto, K. Hurley, S. Zane, A. Moretti, D. Palmer, C. Guidorzi, D. N. Burrows, N. Gehrels, and H. A. Krimm, Astrophys. J. 685, 1114 (2008), arXiv: 0805.3919.

    Article  ADS  Google Scholar 

  10. R. Taverna, and R. Turolla, Mon. Not. R. Astron. Soc. 469, 3610 (2017), arXiv: 1705.01130.

    Article  ADS  Google Scholar 

  11. N. Rea, and P. Esposito, in High-Energy Emission from Pulsars and their systems'. Proceedings of the First Session of the Sant Cugat Forum on Astrophysics, edited by N. Rea, and D. Torres (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2011), p. 247.

  12. F. A. Harrison, W. W. Craig, F. E. Christensen, C. J. Hailey, W. W. Zhang, S. E. Boggs, D. Stern, W. R. Cook, K. Forster, P. Giommi, B. W. Grefenstette, Y. Kim, T. Kitaguchi, J. E. Koglin, K. K. Madsen, P. H. Mao, H. Miyasaka, K. Mori, M. Perri, M. J. Pivovaroff, S. Puccetti, V. R. Rana, N. J. Westergaard, J. Willis, A. Zoglauer, H. An, M. Bachetti, N. M. Barrière, E. C. Bellm, V. Bhalerao, N. F. Brejnholt, F. Fuerst, C. C. Liebe, C. B. Markwardt, M. Nynka, J. K. Vogel, D. J. Walton, D. R. Wik, D. M. Alexander, L. R. Cominsky, A. E. Hornschemeier, A. Hornstrup, V. M. Kaspi, G. M. Madejski, G. Matt, S. Molendi, D. M. Smith, J. A. Tomsick, M. Ajello, D. R. Ballantyne, M. Balokovié, D. Barret, F. E. Bauer, R. D. Blandford, W. N. Brandt, L. W. Brenneman, J. Chiang, D. Chakrabarty, J. Chenevez, A. Comastri, F. Dufour, M. Elvis, A. C. Fabian, D. Farrah, C. L. Fryer, E. V. Gotthelf, J. E. Grindlay, D. J. Helfand, R. Krivonos, D. L. Meier, J. M. Miller, L. Natalucci, P. Ogle, E. O. Ofek, A. Ptak, S. P. Reynolds, J. R. Rigby, G. Tagliaferri, S. E. Thorsett, E. Treister, and C. M. Urry, Astrophys. J. 770, 103 (2013), arXiv: 1301.7307.

    Article  ADS  Google Scholar 

  13. R. Taverna, F. Muleri, R. Turolla, P. Soffitta, S. Fabiani, and L. Nobili, Mon. Not. R. Astron. Soc. 438, 1686 (2014), arXiv: 1311.7500.

    Article  ADS  Google Scholar 

  14. D. González-Caniulef, S. Zane, R. Taverna, R. Turolla, X. Song, and K. Wu, J. Phys.-Conf. Ser. 932, 012024 (2017).

    Article  Google Scholar 

  15. R. F. Archibald, V. M. Kaspi, C. Y. Ng, K. N. Gourgouliatos, D. Tsang, P. Scholz, A. P. Beardmore, N. Gehrels, and J. A. Kennea, Nature 497, 591 (2013), arXiv: 1305.6894.

    Article  ADS  Google Scholar 

  16. C. M. Espinoza, D. Antonopoulou, B. W. Stappers, A. Watts, and A. G. Lyne, Mon. Not. R. Astron. Soc. 440, 2755 (2014), arXiv: 1402.7219.

    Article  ADS  Google Scholar 

  17. A. Watts, C. M. Espinoza, R. Xu, N. Andersson, J. Antoniadis, D. Antonopoulou, S. Buchner, S. Datta, P. Demorest, P. Freire, J. Hessels, J. Margueron, M. Oertel, A. Patruno, A. Possenti, S. Ransom, I. Stairs, and B. Stappers, in Probing the neutron star interior and the Equation of State of cold dense matter with the SKA: Proceedings of Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array (AASKA14), Giardini Naxos, Italy, 9–13 June 2014. Id. 43, 2015.

    Book  Google Scholar 

  18. Y. F. Huang, and J. J. Geng, Astrophys. J. 782, 20 (2014), arXiv: 1310.3324.

    Article  ADS  Google Scholar 

  19. H. Tong, Astrophys. J. 784, 86 (2014), arXiv: 1306.2445.

    Article  ADS  Google Scholar 

  20. R. X. Xu, D. J. Tao, and Y. Yang, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 373, L85 (2006).

    Google Scholar 

  21. E. P. Zhou, J. G. Lu, H. Tong, and R. X. Xu, Mon. Not. R. Astron. Soc. 443, 2705 (2014), arXiv: 1404.2793.

    Article  ADS  Google Scholar 

  22. C. Thompson, M. Lyutikov, and S. R. Kulkarni, Astrophys. J. 574, 332 (2002).

    Article  ADS  Google Scholar 

  23. K. Makishima, T. Enoto, J. S. Hiraga, T. Nakano, K. Nakazawa, S. Sakurai, M. Sasano, and H. Murakami, Phys. Rev. Lett. 112, 171102 (2014), arXiv: 1404.3705.

    Article  ADS  Google Scholar 

  24. A. Sedrakian, Astron. Astrophys. 587, L2 (2016), arXiv: 1601.00056.

    Google Scholar 

  25. R. Xu, Adv. Space Res. 40, 1453 (2007).

    Article  ADS  Google Scholar 

  26. A. G. Lyne, C. A. Jordan, F. Graham-Smith, C. M. Espinoza, B. W. Stappers, and P. Weltevrede, Mon. Not. R. Astron. Soc. 446, 857 (2015), arXiv: 1410.0886.

    Article  ADS  Google Scholar 

  27. G. Hobbs, A. G. Lyne, and M. Kramer, Mon. Not. R. Astron. Soc. 402, 1027 (2010), arXiv: 0912.4537.

    Article  ADS  Google Scholar 

  28. Z. W. Ou, H. Tong, F. F. Kou, and G. Q. Ding, Mon. Not. R. Astron. Soc. 457, 3922 (2016), arXiv: 1512.01679.

    Article  ADS  Google Scholar 

  29. H. Tong, R. Xu, L. Song, and G. Qiao, Astrophys. J. 768, 144 (2016).

    Article  ADS  Google Scholar 

  30. F. Pintore, F. Bernardini, S. Mereghetti, P. Esposito, R. Turolla, N. Rea, F. Coti Zelati, G. L. Israel, A. Tiengo, and S. Zane, Mon. Not. R. Astron. Soc. 458, 2088 (2016), arXiv: 1602.03359.

    Article  ADS  Google Scholar 

  31. G. L. Israel, T. Belloni, L. Stella, Y. Rephaeli, D. E. Gruber, P. Casella, S. Dall'Osso, N. Rea, M. Persic, and R. E. Rothschild, Astrophys. J. 628, L53 (2005).

    Google Scholar 

  32. A. L. Watts, and T. E. Strohmayer, Astrophys. J. 637, L117 (2006).

    Google Scholar 

  33. T. E. Strohmayer, and A. L. Watts, Astrophys. J. 653, 593 (2006).

    Article  ADS  Google Scholar 

  34. T. E. Strohmayer, and A. L. Watts, Astrophys. J. 632, L111 (2005).

    Google Scholar 

  35. D. Huppenkothen, A. L. Watts, P. Uttley, A. J. van der Horst, M. van der Klis, C. Kouveliotou, E. Gögü§, J. Granot, S. Vaughan, and M. H. Finger, Astrophys. J. 768, 87 (2013), arXiv: 1212.1011.

    Article  ADS  Google Scholar 

  36. D. Huppenkothen, C. D'Angelo, A. L. Watts, L. Heil, M. van der Klis, A. J. van der Horst, C. Kouveliotou, M. G. Baring, E. Gögü§, J. Granot, Y. Kaneko, L. Lin, A. von Kienlin, and G. Younes, Astrophys. J. 787, 128 (2014), arXiv: 1404.2756.

    Article  ADS  Google Scholar 

  37. D. Huppenkothen, L. M. Heil, A. L. Watts, and E. Gogü§, Astrophys. J. 795, 114 (2014), arXiv: 1409.7642.

    Article  ADS  Google Scholar 

  38. L. Samuelsson, and N. Andersson, Mon. Not. R. Astron. Soc. 374, 256 (2007).

    Article  ADS  Google Scholar 

  39. A. L. Watts, and S. Reddy, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 379, L63 (2007).

    Google Scholar 

  40. Y. Levin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 377, 159 (2007).

    Article  ADS  Google Scholar 

  41. M. Hoven, and Y. Levin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 410, 1036 (2011), arXiv: 1006.0348.

    Article  ADS  Google Scholar 

  42. M. van Hoven, and Y. Levin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 420, 3035 (2012), arXiv: 1110.2107.

    Article  ADS  Google Scholar 

  43. A. Colaiuda, and K. D. Kokkotas, Mon. Not. R. Astron. Soc. 414, 3014 (2011), arXiv: 1012.3103.

    Article  ADS  Google Scholar 

  44. M. Gabler, P. Cerda-Durân, N. Stergioulas, J. A. Font, and E. Müller, Mon. Not. R. Astron. Soc. 421, 2054 (2012), arXiv: 1109.6233.

    Article  ADS  Google Scholar 

  45. M. Gabler, P. Cerda-Duran, J. A. Font, E. Muller, and N. Stergioulas, Mon. Not. R. Astron. Soc. 430, 1811 (2013), arXiv: 1208.6443.

    Article  ADS  Google Scholar 

  46. N. Andersson, K. Glampedakis, and B. Haskell, Phys. Rev. D 79, 103009 (2009), arXiv: 0812.3023.

    Article  ADS  Google Scholar 

  47. A. W. Steiner, and A. L. Watts, Phys. Rev. Lett. 103, 181101 (2009), arXiv: 0902.1683.

    Article  ADS  Google Scholar 

  48. A. Passamonti, and S. K. Lander, Mon. Not. R. Astron. Soc. 429, 767 (2013), arXiv: 1210.2969.

    Article  ADS  Google Scholar 

  49. A. Passamonti, and S. K. Lander, Mon. Not. R. Astron. Soc. 438, 156 (2014), arXiv: 1307.3210.

    Article  ADS  Google Scholar 

  50. A. Tiengo, P. Esposito, S. Mereghetti, R. Turolla, L. Nobili, F. Gastaldello, D. Gotz, G. L. Israel, N. Rea, L. Stella, S. Zane, and G. F. Bignami, Nature 500, 312 (2013), arXiv: 1308.4987.

    Article  ADS  Google Scholar 

  51. P. Esposito, G. L. Israel, R. Turolla, A. Tiengo, D. Gotz, A. De Luca, R. P. Mignani, S. Zane, N. Rea, V. Testa, P. A. Caraveo, S. Chaty, F. Mattana, S. Mereghetti, A. Pellizzoni, and P. Romano, Mon. Not. R. Astron. Soc. 53, 1787 (2010), arXiv: 1002.3506.

    ADS  Google Scholar 

  52. G. A. Rodriguez Castillo, G. L. Israel, A. Tiengo, D. Salvetti, R. Turolla, S. Zane, N. Rea, P. Esposito, S. Mereghetti, R. Perna, L. Stella, J. A. Pons, S. Campana, D. Gotz, and S. Motta, Mon. Not. R. Astron. Soc. 456, 4145 (2016), arXiv: 1510.09157.

    Article  ADS  Google Scholar 

  53. A. Borghese, N. Rea, F. C. Zelati, A. Tiengo, and R. Turolla, Astrophys. J. 807, L20 (2015), arXiv: 1506.04206.

    Google Scholar 

  54. A. Borghese, N. Rea, F. Coti Zelati, A. Tiengo, R. Turolla, and S. Zane, Mon. Not. R. Astron. Soc. 468, 2975 (2017), arXiv: 1703.05336.

    Article  ADS  Google Scholar 

  55. H. Tong, Res. Astron. Astrophys. 15, 517 (2015), arXiv: 1411.3168.

    Article  ADS  Google Scholar 

  56. S. S. Tsygankov, A. A. Mushtukov, V. F. Süleimanov, and J. Poutanen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 457, 1101 (2016), arXiv: 1507.08288.

    Article  ADS  Google Scholar 

  57. D. F. Torres, N. Rea, P. Esposito, J. Li, Y. Chen, and S. Zhang, Astrophys. J. 744, 106 (2012), arXiv: 1109.5008.

    Article  ADS  Google Scholar 

  58. G. L. Israel, A. Papitto, P. Esposito, L. Stella, L. Zampieri, A. Belfiore, G. A. Rodriguez Castillo, A. De Luca, A. Tiengo, F. Haberl, J. Greiner, R. Salvaterra, S. Sandrelli, and G. Lisini, Mon. Not. R. Astron. Soc-Lett. 466, L48 (2017), arXiv: 1609.06538.

    Google Scholar 

  59. G. L. Israel, A. Belfiore, L. Stella, P. Esposito, P. Casella, A. De Luca, M. Marelli, A. Papitto, M. Perri, S. Puccetti, G. A. R. Castillo, D. Salvetti, A. Tiengo, L. Zampieri, D. D'Agostino, J. Greiner, F. Haberl, G. Novara, R. Salvaterra, R. Turolla, M. Watson, J. Wilms, and A. Wolter, Science 355, 817 (2017), arXiv: 1609.07375.

    Article  ADS  Google Scholar 

  60. M. Bachetti, F. A. Harrison, D. J. Walton, B. W. Grefenstette, D. Chakrabarty, F. Fürst, D. Barret, A. Beloborodov, S. E. Boggs, F. E. Christensen, W. W. Craig, A. C. Fabian, C. J. Hailey, A. Hornschemeier, V. Kaspi, S. R. Kulkarni, T. Maccarone, J. M. Miller, V. Rana, D. Stern, S. P. Tendülkar, J. Tomsick, N. A. Webb, and W. W. Zhang, Nature 514, 202 (2014), arXiv: 1410.3590.

    Article  ADS  Google Scholar 

  61. S. Dall'Osso, R. Perna, and L. Stella, Mon. Not. R. Astron. Soc. 449, 2144 (2015), arXiv: 1412.1823.

    Article  ADS  Google Scholar 

  62. P. Ghosh, and F. K. Lamb, Astrophys. J. 232, 259 (1979).

    Article  ADS  Google Scholar 

  63. V. Doroshenko, A. Santangelo, and V. Suleimanov, Astron. Astrophys. 529, A52 (2011), arXiv: 1102.5254.

    Article  ADS  Google Scholar 

  64. E. Bozzo, M. Falanga, and L. Stella, Astrophys. J. 683, 1031 (2008), arXiv: 0805.1849.

    Article  ADS  Google Scholar 

  65. V. Doroshenko, A. Santangelo, L. Ducci, and D. Klochkov, Astron. Astrophys. 548, A19 (2012), arXiv: 1210.4428.

    Article  ADS  Google Scholar 

  66. M. Revnivtsev, and S. Mereghetti, Space Sci. Rev. 191, 293 (2015), arXiv: 1411.5843.

    Article  ADS  Google Scholar 

  67. A. Santangelo, A. Segreto, S. Giarrusso, D. Dal Fiume, and M. Orlandini, Astron. Astrophys. 523, L85 (1975).

    Google Scholar 

  68. M. M. Basko, and R. A. Sunyaev, Mon. Not. R. Astron. Soc. 175, 395 (1976).

    Article  ADS  Google Scholar 

  69. P. A. Becker, D. Klochkov, G. Schonherr, O. Nishimura, C. Ferrigno, I. Caballero, P. Kretschmar, M. T. Wolff, J. Wilms, and R. Staubert, Astron. Astrophys. 544, A123 (2012), arXiv: 1205.5316.

    Article  ADS  Google Scholar 

  70. A. A. Mushtukov, V. F. Suleimanov, S. S. Tsygankov, and J. Poutanen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 447, 1847 (2015), arXiv: 1409.6457.

    Article  ADS  Google Scholar 

  71. D. J. Burnard, J. Arons, and R. I. Klein, Astrophys. J. 367, 575 (1991).

    Article  ADS  Google Scholar 

  72. P. A. Becker, and M. T. Wolff, Astrophys. J. 654, 435 (2007).

    Article  ADS  Google Scholar 

  73. U. Kraus, C. Zahn, C. Weth, and H. Rüder, Astrophys. J. 590, 424 (2003).

    Article  ADS  Google Scholar 

  74. C. Ferrigno, P. A. Becker, A. Segreto, T. Mineo, and A. Santangelo, Astron. Astrophys. 498, 825 (2009), arXiv: 0902.4392.

    Article  ADS  Google Scholar 

  75. J. Poutanen, A. A. Mushtukov, V. F. Suleimanov, S. S. Tsygankov, D. I. Nagirner, V. Doroshenko, and A. A. Lutovinov, Astrophys. J. 777, 115 (2013), arXiv: 1304.2633.

    Article  ADS  Google Scholar 

  76. R. Staubert, N. I. Shakura, K. Postnov, J. Wilms, R. E. Rothschild, W. Coburn, L. Rodina, and D. Klochkov, Astron. Astrophys. 465, L25 (2007).

    Google Scholar 

  77. A. A. Mushtukov, S. S. Tsygankov, A. V. Serber, V. F. Suleimanov, and J. Poutanen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 454, 2714 (2015), arXiv: 1509.05628.

    Article  ADS  Google Scholar 

  78. G. SchÖnherr, F. Schwarm, S. Falkner, P. Becker, J. Wilms, T. Dauser, M. T. Wolff, K. Wolfram, B. West, K. Pottschmidt, P. Kretschmar, C. Ferrigno, D. Klochkov, O. Nishimura, I. Kreykenbohm, I. Caballero, R. Staubert, and The MAGNET collaboration, EPJ Web Conf. 64, 02003 (2014).

    Article  Google Scholar 

  79. G. Sch(onherr, J. Wilms, P. Kretschmar, I. Kreykenbohm, A. Santangelo, R. E. Rothschild, W. Coburn, and R. Staubert, Astron. Astrophys. 472, 353 (2007), arXiv: 0707.2105.

    Article  ADS  Google Scholar 

  80. O. Nishimura, Astrophys. J. 730, 106 (2011).

    Article  ADS  Google Scholar 

  81. M. Orlandini, D. dal Fiume, F. Frontera, G. Cusumano, and S. del Sordo, Astron. Astrophys. 332, 121 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  82. D. Klochkov, C. Ferrigno, A. Santangelo, R. Staubert, P. Kretschmar, I. Caballero, K. Postnov, and C. A. Wilson-Hodge, Astron. Astrophys. 536, L8 (2011), arXiv: 1111.3804.

    Google Scholar 

  83. D. Klochkov, R. Staubert, A. Santangelo, R. E. Rothschild, and C. Ferrigno, Astron. Astrophys. 532, A126 (2011), arXiv: 1107.2202.

    Article  ADS  Google Scholar 

  84. V. Doroshenko, S. S. Tsygankov, A. A. Mushtukov, A. A. Lutovinov, A. Santangelo, V. F. Suleimanov, and J. Poutanen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 466, 2143 (2017), arXiv: 1607.03933.

    Article  ADS  Google Scholar 

  85. P. Meszaros, R. Novick, A. Szentgyorgyi, G. A. Chanan, and M. C. Weisskopf, Astrophys. J. 324, 1056 (1988).

    Article  ADS  Google Scholar 

  86. J. Arons, and S. M. Lea, Astrophys. J. 210, 792 (1976).

    Article  ADS  Google Scholar 

  87. N. Shakura, K. Postnov, A. Kochetkova, and L. Hjalmarsdotter, Mon. Not. R. Astron. Soc. 420, 216 (2012), arXiv: 1110.3701.

    Article  ADS  Google Scholar 

  88. M. Orlandini, and G. E. Morfill, Astrophys. J. 386, 703 (1992).

    Article  ADS  Google Scholar 

  89. M. Orlandini, and E. Boldt, Astrophys. J. 419, 776 (1993).

    Article  ADS  Google Scholar 

  90. H. Herold, Phys. Rev. D 19, 2868 (1979).

    Article  ADS  Google Scholar 

  91. R. I. Klein, J. Arons, G. Jernigan, and J. J.-L. Hsu, Astrophys. J. 457, L85 (1996).

    Google Scholar 

  92. R. Turolla, S. Zane, and A. L. Watts, Rep. Prog. Phys. 78, 116901 (2015), arXiv: 1507.02924.

    Article  ADS  Google Scholar 

  93. M. Pierbattista, A. K. Harding, P. L. Gonthier, and I. A. Grenier, Astron. Astrophys. 588, A137 (2016), arXiv: 1602.00606.

    Article  ADS  Google Scholar 

  94. P. A. Caraveo, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 52, 211 (2014), arXiv: 1312.2913.

    Article  ADS  Google Scholar 

  95. B. Degrange, and G. Fontaine, Comp. Rend. Phys. 16, 587 (2015), arXiv: 1604.05488.

    Article  ADS  Google Scholar 

  96. M. Marelli, R. P. Mignani, A. D. Luca, P. M. S. Parkinson, D. Salvetti, P. R. D. Hartog, and M. T. Wolff, Astrophys. J. 802, 78 (2015), arXiv: 1501.06215.

    Article  ADS  Google Scholar 

  97. A. Shearer, Science 301, 493 (2003).

    Article  ADS  Google Scholar 

  98. C. Susan, S. Andy, S. Ben, B. Cesare, N. Giampiero, Z. Luca, V. Enrico, and G. Serena, in Crab Pulsar: Enhanced Optical Emission During Giant Radio Pulses: Proceedings of the International Astronomical, Union, IAU Symposium, International Astronomical Union, 2012. 285, pp. 296–298.

    Google Scholar 

  99. M. J. Strader, M. D. Johnson, B. A. Mazin, G. V. Spiro Jaeger, C. R. Gwinn, S. R. Meeker, P. Szypryt, J. C. van Eyken, D. Marsden, K. O'Brien, A. B. Walter, G. Ulbricht, C. Stoughton, and B. Bumble, Astrophys. J. 779, L12 (2013), arXiv: 1309.3270.

    Google Scholar 

  100. A. V. Bilous, M. A. McLaughlin, V. I. Kondratiev, and S. M. Ransom, Astrophys. J. 749, 24 (2012), arXiv: 1201.6484.

    Article  ADS  Google Scholar 

  101. F. Aharonian, et al. (Hitomi Collaboration), Pub. Astron. Soc. JPN. in press, arXiv: 1707.08801.

  102. S. C. Lundgren, J. M. Cordes, M. Ulmer, S. M. Matz, S. Lomatch, R. S. Foster, and T. Hankins, Astrophys. J. 453, 433 (1995).

    Article  ADS  Google Scholar 

  103. A. V. Bilous, V. I. Kondratiev, M. A. McLaughlin, S. M. Ransom, M. Lyutikov, M. Mickaliger, and G. I. Langston, Astrophys. J. 728, 110 (2011), arXiv: 1101.1434.

    Article  ADS  Google Scholar 

  104. E. Aliu, S. Archambault, T. Arlen, T. Aune, M. Beilicke, W. Benbow, A. Bouvier, J. H. Buckley, V. Bugaev, K. Byrum, A. Cesarini, L. Ciupik, E. Collins-Hughes, M. P. Connolly, W. Cui, R. Dickherber, C. Duke, J. Dumm, A. Falcone, S. Federici, Q. Feng, J. P. Finley, G. Finnegan, L. Fortson, A. Furniss, N. Galante, D. Gall, G. H. Gillanders, S. Godambe, S. Griffin, J. Grube, G. Gyuk, D. Hanna, J. Holder, H. Huan, G. Hughes, T. B. Humensky, P. Kaaret, N. Karlsson, Y. Khassen, D. Kieda, H. Krawczynski, F. Krennrich, M. J. Lang, S. LeBohec, K. Lee, M. Lyutikov, A. S. Madhavan, G. Maier, P. Majumdar, S. McArthur, A. McCann, P. Moriarty, R. Mukherjee, T. Nelson, A. O. F. de Bhroithe, R. A. Ong, M. Orr, A. N. Otte, N. Park, J. S. Perkins, M. Pohl, H. Prokoph, J. Quinn, K. Ragan, L. C. Reyes, P. T. Reynolds, E. Roache, D. B. Saxon, M. Schroedter, G. H. Sembroski, G. D. Senturk, A. W. Smith, D. Staszak, I. Telezhinsky, G. Tesic, M. Theiling, S. Thibadeau, K. Tsurusaki, A. Varlotta, S. Vincent, M. Vivier, R. G. Wagner, S. P. Wakely, T. C. Weekes, A. Weinstein, R. Welsing, D. A. Williams, and B. Zitzer, Astrophys. J. 760, 136 (2012), arXiv: 1210.4786.

    Article  ADS  Google Scholar 

  105. R. Mikami, T. Terasawa, S. Kisaka, A. Katsuaki, S. J. Tanaka, M. Sekido, K. Takefuji, H. Takeuchi, H. Odaka, T. Sato, Y. T. Tanaka, and N. Kawai, in Hard X-ray observations with Suzaku HXD at the time of giant radio pulses from the Crab pulsar: Proceedings of the Conference Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe, Ehime University, Japan, 19–22 February, 2014, p. 180.

    Google Scholar 

  106. R. P. Mignani, F. Bocchino, N. Bucciantini, M. Burgay, G. Cusumano, A. De Luca, P. Esposito, C. Gouiffes, W. Hermsen, G. Kanbach, L. Kuiper, G. L. Israel, M. Marelli, S. Mereghetti, T. Mineo, C. Motch, A. Pellizzoni, A. Possenti, P. S. Ray, N. Rea, B. Rudak, D. Salvetti, A. Shearer, A. Stowikowska, A. Tiengo, R. Turolla, and N. Webb, arXiv: 1501.02773.

  107. W. Heisenberg, and H. Euler, Z. Physik 98, 714 (1936).

    Article  ADS  Google Scholar 

  108. V. S. Weisskopf, Kongelige Danske Videnskaberns Selskab, Mathematisk-Fysiske Meddelelser 14, 1 (1936).

    Google Scholar 

  109. J. Schwinger, Phys. Rev. 82, 664 (1951).

    Article  ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  110. J. S. Heyl, and L. Hernquist, J. Phys. A-Math. Gen. 30, 6485 (1997).

    Article  ADS  Google Scholar 

  111. J. S. Heyl, and N. J. Shaviv, Mon. Not. R. Astron. Soc. 311, 555 (2000).

    Article  ADS  Google Scholar 

  112. I. Caiazzo, and J. Heyl, Phys. Rev. D 2018, in press.

    Google Scholar 

  113. J. S. Heyl, D. Lloyd, and N. J. Shaviv, arXiv: astro-ph/0502351.

  114. R. P. Mignani, V. Testa, D. Gonzalez Caniulef, R. Taverna, R. Turolla, S. Zane, and K. Wu, Mon. Not. R. Astron. Soc. 465, 492 (2017), arXiv: 1610.08323.

    Article  ADS  Google Scholar 

  115. D. Gonzalez Caniulef, S. Zane, R. Taverna, R. Turolla, and K. Wu, Mon. Not. R. Astron. Soc. 459, 3585 (2016), arXiv: 1604.01552.

    Article  ADS  Google Scholar 

  116. A. Albano, R. Turolla, G. L. Israel, S. Zane, L. Nobili, and L. Stella, Astrophys. J. 722, 788 (2010), arXiv: 1007.5466.

    Article  ADS  Google Scholar 

  117. F. Bernardini, G. L. Israel, S. DallOsso, L. Stella, N. Rea, S. Zane, R. Turolla, R. Perna, M. Falanga, S. Campana, D. Gotz, S. Mereghetti, and A. Tiengo, Astron. Astrophys. 498, 195 (2009), arXiv: 0901.2241.

    Article  ADS  Google Scholar 

  118. H. An, V. M. Kaspi, R. Archibald, and A. Cumming, Astrophys. J. 763, 82 (2013), arXiv: 1212.0184.

    Article  ADS  Google Scholar 

  119. R. Taverna, F. Muleri, R. Turolla, P. Soffitta, S. Fabiani, and L. Nobili, Mon. Not. R. Astron. Soc. 438, 1686 (2014), arXiv: 1311.7500.

    Article  ADS  Google Scholar 

  120. T. Kii, Pub. Astron. Soc. JPN. 39, 781 (1987).

    ADS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding authors

Correspondence to Andrea Santangelo, Silvia Zane, Hua Feng, RenXin Xu or Victor Doroshenko.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Santangelo, A., Zane, S., Feng, H. et al. Physics and astrophysics of strong magnetic field systems with eXTP. Sci. China Phys. Mech. Astron. 62, 29505 (2019). https://doi.org/10.1007/s11433-018-9234-3

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-018-9234-3

Keywords

Navigation