旋涡星系臂的发电机效应能否用各向异性电导率解释？

通过各向异性电导率而非湍流，利用发电机效应产生磁场的可能性已在理论上（Plunian & Alboussière 2020）和实验上（Alboussière et al. 2022）得到证明。如果电导率是各向异性的，电流将优先沿某些方向而非其他方向流动，简单的较差自转就足以产生磁场。在一个具有旋涡臂的星系中，有理由假设沿旋臂方向的电导率是垂直方向的两倍，这暗示了各向异性发电机效应的可能性。然而，要获得发电机效应，还必须满足一个进一步的几何判据（Plunian & Alboussière 2022）。该判据由 $\Omega' \cdot\sin p > 0$ 给出，其中 $p$ 是旋臂的螺旋角，$p \in[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$，$\Omega'$ 是角速度的径向剪切。我们发现，满足 $|\Omega'|<0$ 的通常旋涡臂星系并不满足这一发电机条件，因为它们拥有的是曳尾臂而非导引臂。即使是同时拥有曳尾臂和导引臂的星系 NGC 4622，也不满足这一发电机条件。这一点通过对感应方程的数值模拟得到了证实。因此，就目前所知，对于所有旋涡臂星系，旋臂的各向异性尚不能解释星系磁场的存在。