超流中子星中由声子引起的体粘滞系数

我们计算了超流中子星中由声子碰撞产生的三个体粘滞系数。我们使用有效场论技术提取允许的声子碰撞过程，并将其表示为系统状态方程的函数。通过求解声子数密度的动力学演化方程，我们能够将体粘滞系数计算为声子碰撞率和声子色散律的函数，而色散律依赖于中子配对能隙。我们的计算方法相当通用，可用于具有相同底层对称性的不同超流系统。我们发现，体粘滞系数随温度变化的行为主要由 $2\leftrightarrow3$ 声子过程的共线区域的贡献主导。对于典型的星体径向脉动频率 $\omega \sim 10^{4} s^{-1}$，我们得到：在密度 $n \gtrsim 4n_0$ 且温度 $T \lesssim 10^9 K$ 的情况下，以及核心存在强中子超流性且 $^3P_2$ 能隙最大值超过 1 MeV 时，体粘滞系数与其静态值的偏差在 10% 以内；否则，静态解并非体粘滞系数的有效近似。与之前来自 Urca 和修正 Urca 反应的结果相比，我们得出结论：在 $T\sim 10^9$K 时，声子碰撞对中子星核心的体粘滞性起主导贡献，除非在 $n \sim 2n_0$ 附近 Urca 过程开始出现。