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"差速旋转"中子星中 r 模的超流体不稳定性

太阳与恒星天体物理 2013-03-27 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

超流体流体动力学影响成熟中子星的自旋演化,并可能是解释脉冲星 glitches 等计时不规则现象的关键。然而,大多数关于此现象的模型排除了触发该事件所需的全局不稳定性。在本文中,我们讨论了一种可能填补这一空白的机制。我们确定,在表现出旋转滞后的超流体中子星中,小尺度惯性 r 模会变得不稳定,这种滞后预计会随着恒星自转减慢而因涡旋钉扎而积累。有些反直觉的是,这种不稳定性源于(在正常情况下具有耗散性的)涡旋介导的相互摩擦。我们探索了一个简单不可压缩模型中的超流体不稳定性性质,允许两个流体分量之间存在耦合拖曳。我们的结果恢复了先前在两个分量强耦合系统中讨论过的动力学不稳定性。此外,我们首次证明,该系统在大部分参数空间内是长期不稳定的(其增长时间与相互摩擦成正比)。有趣的是,大尺度 r 模也受到这种新不稳定性方面的影响。我们分析了剪切粘度的阻尼效应,该效应在小尺度上应特别有效,但我们认为它不足以在天体物理系统中完全抑制这种不稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1208.1852,
  title  = {Superfluid instability of r-modes in "differentially rotating" neutron stars},
  author = {N. Andersson and K. Glampedakis and M. Hogg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1852},
  year   = {2013}
}

备注

RevTex, 11 figures