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原始磁場理論はひねりを加えていますか?

宇宙の磁場の起源は、天体物理学の基本的な問題です。提案された理論の1つは、原始磁場(PMF)として知られる宇宙の非常に早い瞬間における磁場の生成です。しかし、最近の研究では、主要なPMF理論のいくつかは、現在の宇宙で観察された大規模磁場の特性と進化を説明する際に課題に直面していることが示唆されています。 PMFSの現状と彼らが遭遇する課題の概要は次のとおりです。

1。観察上の課題:

- PMFSの直接的な観察が不足しているため、理論的予測を検証することが困難です。ただし、宇宙マイクロ波の背景(CMB)偏光測定と銀河と銀河クラスターの磁場からの間接的な証拠は、いくつかの制約を提供します。

2。小規模な支配:

- 多くのPMF理論は、早期に小規模磁場の支配を予測しています。一方、観測は、銀河クラスターと銀河間培地における大規模な磁場の有意な存在を示しています。

3。磁気ヘリシティの問題:

- PMF理論の特定のクラスは、磁場の特定の利き手、またはヘリシティを予測します。ただし、銀河と銀河クラスターの磁場の観察は、特定の利き手に対する明確な好みを示していません。この矛盾は、しばしば磁気ヘリシティの問題と呼ばれます。

4。再イオン化時代の進化:

- 再イオン化、中性水素原子が紫外線(UV)放射によってイオン化されたプロセスは、宇宙の磁場の進化に大きく影響します。一部のPMF理論は、この時代に磁場の急速な減衰または消光を予測しますが、これは比較的長寿命の大規模磁場を示唆する観測と一致しない可能性があります。

5。増幅不足メカニズム:

- 小さな種子フィールドから大規模な磁場を生成するには、効率的な増幅メカニズムが必要です。一部の理論は、種子磁場を増幅するために、ビアマンバッテリー、乱流ダイナモ、または小規模ダイナモなどのプロセスを提案しています。ただし、これらのメカニズムの効率と実行可能性を定量化することは依然として困難です。

6。 PMFSに対するバリオンフィードバックの影響:

- 数値シミュレーションは、恒星爆発、銀河の形成、流出(バリオンフィードバック)などの複雑な天体物理学的プロセスがPMFSの進化に影響を与える可能性があることを示しています。バリオンフィードバックとPMFSの複雑な関係を理解することは、銀河と銀河クラスターの磁場特性を正確に予測するために重要です。

これらの課題にもかかわらず、原始磁場の研究は、進行中の理論的開発、数値シミュレーション、およびさまざまな観察技術を通じてPMFを検出する努力により、進歩を続けています。現在のPMF理論の制限は、既存の理論と既存の理論の改良の探求を動機付けています。課題を解決し、宇宙磁気の起源を包括的に理解することを獲得することは、天体物理学におけるエキサイティングで積極的な研究分野のままです。

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