预转动中子星的液磁和引力磁铁壳-核耦合

我们考察了中子星壳体与核之间的两种机械耦合方式。首先，我们发现当$t_a\le\sim (T_s\times T_p)^{1/2}$时，壳体与核之间的液磁（MHD）耦合会显著改变星体的预转动模式；其中$t_a$为Alfven穿越时间，$T_s$和$T_p$分别为星体的自转和预转动周期。我们认为，在非预转动的核心相对自由摆动的壳体在PSR B1828-11中被MHD恢复力所防止。相反，壳体与核心中质子-电子等离子体必须同步预转动，其组合椭圆率决定了预转动周期。Link最近指出，PSR B1828-11核心中中子超流体的涡旋无法被等离子体固定；他还认为，如果核心中的质子费米液体为I型超导体，这种固定现象是不可能的。在这种情况下，中子超流体从预转动运动中被动态地脱离。由于中子超流体与核心中等离子体之间的相互摩擦，脉冲器的预转动将衰减，预计在数十至数百个预转动周期内发生，并且可能在人类一生时间内被测量。这种测量将提供有关中子星核心中强相互作用的信息。其次，我们考察了中子超流体在核心与其余星体之间的引力磁耦合效应，发现该耦合会使预转动速率改变约10%。本文所发展的通用理论可能对其他应用有所帮助。