在¹S₀-³P₂共存相的中子星中,单量子化¹S₀涡旋与半量子化³P₂涡旋形成的束缚复合涡旋

脉冲星自转突变被认为源于中子星超流体内量子化涡旋的动力学过程。中子星外核中存在一种\(^3\text{P}_2\)自旋三重态超流,其半整数量子涡旋(HQVs)与内壳层中\(^1\text{S}_0\)单量子化涡旋(SQVs)性质截然不同。近期研究提出,这两种涡旋之间的耦合会形成大尺度涡旋网络,为观测到的脉冲星自转突变现象的多样性提供了候选机制。该团队基于\(^1\text{S}_0\)和\(^3\text{P}_2\)凝聚体的Gross-Pitaevskii方程,在壳-核边界附近的共存相中,对一个SQV和两个HQV进行了二维数值模拟,并变化密度-密度耦合常数和约瑟夫森耦合常数。研究发现,由两种凝聚体相对相位产生的约瑟夫森项会诱导两个HQV与SQV之间产生强吸引相互作用,其作用强度超过密度-密度耦合。当对空间分离位置的HQV和SQV施加钉扎势时,该吸引力足以驱动涡旋脱钉。这些结果表明,两个HQV与一个SQV可在壳-核边界处形成紧密结合的复合涡旋,这对中子星自转突变机制具有重要启示意义。
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提交arXiv: 2026-05-27 16:38

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