包含曳引效应的慢速旋转超流牛顿中子星模型

我们发展了一个对慢速旋转的超流牛顿中子星进行建模的形式体系。采用双流体模型来描述物质，其中一种流体是超流中子，据信存在于成熟中子星的内壳层和核心中；另一种流体是剩余成分（壳层原子核、核心超导质子、电子等）的电中性聚集体。我们包含了曳引效应，这是一种两种流体之间的非耗散相互作用，其中一种流体中产生的动量将导致另一流体的部分质量被携带运动。描述旋转平衡（即轴对称和稳态位形）的方程采用慢速旋转近似进行近似处理；这是一个关于两种流体旋转速率的展开，只保留到二阶项。我们的形式体系允许中子以与带电成分不同的速率旋转。对于一种在两种质量密度和流体相对速度上呈二次型的特定状态方程，我们找到了慢速旋转方程的解析解。这个结果为双流体问题提供了标准单流体多方球模型（E ∝ ρ^2）表达式的优雅推广。该模型状态方程包含了曳引效应，并且足够通用，可以允许例如恒星质量和半径的合理值。它还包含一个项，可以与更真实状态方程中出现的“对称能”项相关联。我们利用这个解析解来探索两种流体之间的相对旋转、“对称能”项以及曳引效应如何影响中子星的局域粒子分布，以及开普勒极限、椭率和转动惯量等全局量。