中子星核内超流体流动的不稳定性

在中子星外核中，超流体涡旋钉扎在磁通量管上，支持中子超流体与质子 - 电子流体之间约 $10^5$ \cms\ 的速度差，这是随着恒星自转减慢而产生的。在涡旋阵列上产生的马格努斯力作用下，涡旋通过热激活或量子隧穿发生\emph{涡旋蠕变}。我们考察了这种情况的流体动力学稳定性。涡旋蠕变引入了两种低频模式，其中一种在任意非零的中子超流体相对于带电流体流动速度下，当波数超过临界值时变得不稳定。对于外核的典型钉扎参数，超流体流动在波长 $\lambda\lap 10$ m 范围内是不稳定的，时间尺度从 $\sim (\lambda/{1 m})^{1/2}$ 年到 $\sim 1$ 天不等。涡旋晶格可能退化为缠结，超流体流动将变为湍流。我们提出超流体湍流可能是许多中子星中观测到的红计时噪声的原因，并发现预测的谱与观测结果大体一致。