星系中宇宙磁场的三阶段放大

可以说星系磁性研究的主要挑战在于解释星系星际介质如何达到能量均分，尽管原本预言贯穿星系际介质的宇宙原初磁场极其微弱。先前对孤立星系的数值研究表明，快速发电机放大或许足以弥合早期宇宙极弱磁场与高红移星系中观测到磁场之间强度上跨越多个数量级的鸿沟。为了更好理解在等级星系生长宇宙学语境下的演化，我们通过一套具有不同恒星反馈方案的约束输运磁流体动力学自适应网格加密宇宙学zoom模拟，以空前精度探查螺旋星系内宇宙磁场经历的放大过程。我们发现星系湍流发电机在此宇宙学环境中自然被激发，负责磁场能量的大部分放大。事实上，我们发现模拟星系的磁能谱显示出确凿的逆级联特征。总体而言，放大过程可划分为三个主要阶段，对应于驱动星系演化的不同物理机制：初始坍缩阶段、吸积驱动阶段和反馈驱动阶段。尽管不同反馈模型对磁场放大的影响各异，所有测试模型在早期、达到反馈驱动阶段之前均证明为次要。因此三阶段演化范式被发现对反馈方案相当稳健。