高效高亚声速湍流发电机与 primordial 磁场的增长

我们首次研究了高亚声速 regime 下湍流发电机对磁场的放大，Mach数范围从 $10^{-3}$ 到 $0.4$。我们发现，对于较低的Mach数，发电机的饱和效率 $(E_{\mathrm{mag}}/E_{\mathrm{kin}})_{\mathrm{sat}}$ 随Mach数减小而增加。即使在能量注入纯粹通过纵强制模式的情形下，在Mach数为 $10^{-3}$ 时 $(E_{\mathrm{mag}}/E_{\mathrm{kin}})_{\mathrm{sat}}$ $\gtrsim 10^{-2}$。我们将结果应用于早期宇宙中的磁场放大，并预言湍流发电机可将primordial磁场放大到在高达0.1 pc尺度上 $\gtrsim$ $10^{-16}$ Gauss，在高达100 pc尺度上 $\gtrsim$ $10^{-13}$ Gauss。这产生的场与从blazar $\gamma$ 射线观测推断的星系际磁场下限相容。