原始磁场对后时代宇宙的痕迹

原始磁场（PMF）源于早期宇宙，可能在当下大尺度结构中留下可观测的痕迹。然而, 仍不清晰原始签名在伴随结构形成的非线性过程中的哪些空间尺度上得以存活。本研究旨在考察PMF在引力坍缩期间的演化, 并确定哪些空间尺度上的原始签名能够持续存在。我们进行了一套高分辨率的自引力、磁化 halo 的直接数值模拟。通过改变黏性系数, 我们探究不同的雷诺数制度, 并跟踪引力坍缩与磁流体力学湍流的耦合演化。在雷诺数足够高时, 坍缩过程中产生的湍流会触发小尺度涡旋的发生, 这会放大小于 J 标尺的磁能, 并显著修改磁能谱。是否涡旋放大主导磁场的演化, 取决于涡旋增长时间与自由坍落时间之间的竞争。我们的结果凸显了在 cosmological MHD 模拟中, 为了准确捕捉引力压缩与涡旋放大之间的相互作用, 以及评估哪些结构保留了原始磁场记忆, 至关重要的是解决 J 标尺及其相关湍流惯性尺度范围的问题。