氦II与中子星中的振荡超流体Ekman泵吸

研究了一个超流体在圆柱容器中均匀旋转并贯穿大量涡线，对容器角速度的脉冲式增加的线性响应。在零温度且涡旋完美钉扎在容器顶部和底部的情况下，我们证明系统以正比于涡线张力参数的四分之一次幂的频率持续振荡。这一低频模式由类似于经典Ekman泵吸的二次流产生，该二次流在边界层中被涡旋张力周期性反转。我们将Chandler & Baym (1986)的两流体方程的解析解与Tsakadze & Tsakadze (1980)在氦II中的自旋加速实验进行比较，发现频率在四倍因子内一致，尽管该实验并不完全适合线性理论的应用。我们认为这种振荡Ekman泵吸模式而非Tkachenko模式为观测到的振荡提供了自然解释。在中子星中，振荡周期取决于外核中中子涡旋与磁通管之间的钉扎相互作用。使用简化的钉扎模型，我们证明强钉扎可容纳周期为数天至数年的模式，这些模式在更长时标上仅被互摩擦弱阻尼。