脉冲星自转突变的Gross-Pitaevskii模型

本文展示了脉冲星自转突变的首次大规模量子力学模拟，使用了存在钉扎的壳-超流系统的Gross-Pitaevskii模型。模拟得到的自转突变大小呈幂律分布，指数范围从-0.55到-1.26，与天文观测一致。包含约200个涡旋的大规模模拟示例表明，这些统计规律在多涡旋极限下仍然成立。还构建了等待时间分布。这些及其他统计结果支持了由集体涡旋运动介导的灾难性脱钉产生自转突变的假说；事实上，在超流密度的时间推移电影中观察到了这种集体事件。观察到三个主要趋势：(1)自转突变率与电磁自旋减速扭矩成比例。(2)涡旋钉扎强度与平均自转突变大小之间存在强正相关。(3)一旦钉扎位点密度超过每个涡旋一个位点，自旋减速动力学对钉扎位点丰度的依赖性减弱，表明脱钉涡旋在重新钉扎前移动的距离与涡旋间距相当。