原初磁场存在下的宇宙复合

原初磁场(PMFs)或许可以解释在星系外尺度上对磁场的观测结果。它们受到宇宙微波背景辐射(CMB)各向异性测量的最严格限制。它们对宇宙复合的影响甚至可能处于解决哈勃常数争议的核心。我们展示了迄今为止对 PMFs 影响宇宙复合的最详细分析。为此，我们扩展了公开的磁流体动力学代码 {\sl ENZO}，加入了新的宇宙复合程序、Lyman-$\alpha$ 光子传输的 Monte-Carlo 模拟，以及重子动量方程中的 Compton 阻力项。由此产生的代码使我们能够首次现实地预测 PMFs 对宇宙电离历史以及宇宙复合期间重子团块化的影响。我们的结果揭示了在小 PMF 强度下，Lyman-$\alpha$ 光子在过密区和欠密区之间混合的重要性。这种混合加速了复合，其程度超出了由团块化导致的加速。我们还研究了特殊流对复合率的影响，并发现在小 PMF 强度下该影响很小。对于具有 Batchelor 谱的非螺旋 PMFs，我们发现结果对紫外磁模存在令人惊讶的依赖性。我们进一步表明，由 PMF 耗散引起的流体动力学重子加热所导致的低红移处电离分数的增加，被重子团块化带来的更快复合完全抵消。本研究将作为未来将含 PMFs 的复合过程与 CMB 数据进行精确比较的理论基础。