超流 $^3$He 气凝胶实验作为实验室中子星类比

中子星是理解尺度为公里的量子物理的独特天体实验台。中子星的旋转特征包含突变现象，即中断常规恒星减速的突发式自旋加速，常被归因于 pinned 量子涡旋在星内一种或多种超流相中的动力学。从一开始，探索超流涡旋的实验室实验就启发了中子星理论与仿真。本文主张，包含于气凝胶中的超流涡旋实验所展现的现象学，为中子星物理提供了一个高度引人注目却极少探索的类比。我们构建了一个点涡旋仿真模型，用于分析含有类岩石气凝胶和类核心气凝胶的实验，提取出两种不同的 pinned 涡旋（非）动力学 regimes，并验证了极强涡旋锁定的微观图景。在含类岩石气凝胶的实验中，涡旋在环境超流速达到足够快时被解锁；而在含类核心气凝胶的实验中，locked 涡旋永远不会被释放， rotational 速度变化通过涡旋大规模产生来缓解。最后，我们指出，这些概念也应适用于中子星中，从而可能彻底改变对中子星观测的分析方式。