自引力 Bose-Einstein 凝聚体中与集体模式耦合的两个量子化涡旋的共转

我们采用 Gross-Pitaevskii-Poisson 方程，数值研究了自引力 Bose-Einstein 凝聚体（BEC）中两个平行量子化涡旋的共转。长程引力相互作用允许 BEC 自约束而无需外部势，而引力势的密度依赖性在量子化涡旋中引发了有趣的行为。本研究的目的是为理解引力相互作用影响下两个量子化涡旋的共转提供线索。两个量子化涡旋的共转与 BEC 的集体模式相耦合，这与受外部势约束的典型 BEC 中观察到的行为明显不同。旋转周期随距 BEC 中心的初始位置线性增加。这种与均匀 BEC 中观察到的二次方增加的偏离表明，引力相互作用对旋转的量子化涡旋施加了拖曳效应。两个紧密定位的量子化涡旋沿椭圆轨道共转并伴随径向波动。然而，当量子化涡旋的初始位置超过与其核尺寸相当的一个临界半径时，其轨迹转变为向外螺旋，意味着有效耗散的开始。我们的研究结果表明，量子化涡旋的径向波动与 BEC 的四极模式发生共振，从而产生耗散机制。