超流中子星的 I-Love-Q 关系

I-Love-Q 关系是连接中子星转动惯量、自旋诱导四极矩和潮汐形变能力的近似与状态方程无关的关系。在本文中，我们研究超流中子星在广义相对论双流体模型下的 I-Love-Q 关系：一流体为中子超流体，另一流体为所有带电组分的集合。我们使用简单的双组分多方模型以及带耦合的相对论平均场模型作为状态方程，研究双流体动力学在多大程度上可能影响 I-Love-Q 关系的鲁棒性。我们的结果关键取决于中子超流体与正常组分的角速度之比 $\Omega_{\rm n}/\Omega_{\rm p}$。我们发现，只要两流体近乎共转 $\Omega_{\rm n}/\Omega_{\rm p} \approx 1$，I-Love-Q 关系对超流中子星仍可在高精度下成立。然而，随着自旋比偏离 unity，对 I-Love-Q 关系的偏离增大。特别地，若 $\Omega_{\rm n}/\Omega_{\rm p}$ 偏离 unity 达数十个百分点，Q-Love 关系的偏离可高达 $O(10\%)$。由于现实中子星预期有 $\Omega_{\rm n}/\Omega_{\rm p} \approx 1$，我们的结果表明双流体动力学不应影响任何采用该关系连接自旋诱导四极矩与潮汐形变能力的中子星双星引力波形模型的精度。