原初磁场的星系际介质法拉第旋转测量

法拉第旋转效应，通过旋转测量（RM）量化，是探测宇宙大尺度磁化的有力探针——不仅追踪星系和星系团尺度上的磁场，也追踪星系际介质（IGM；记为$\mathrm{RM}_{\text{IGM}}$）中的磁场。后者的红移依赖性已通过观测得到广泛探索。研究还表明，这种关系有助于区分不同的大尺度磁化场景。我们研究了不同原初磁化场景下$\mathrm{RM}_{\text{IGM}}$的演化，以寻找原初磁场（PMFs；起源于早期宇宙的磁场）在$\mathrm{RM}_{\text{IGM}}$红移依赖性上的印记。我们使用宇宙磁流体动力学（MHD）模拟来演化大尺度结构形成过程中的PMFs，并结合光锥分析生成具有统计代表性的模拟$\mathrm{RM}_{\text{IGM}}$图像样本。我们研究了不同PMFs相关长度下$\mathrm{RM}_{\text{IGM}}$宇宙演化的预测行为，并提供了其红移依赖性的拟合函数。我们将这些模拟RM趋势与低频阵列（LOFAR）RM网格的最新分析进行比较，发现如果PMFs起源于具有标量不变谱的暴胀时期且（共动）相关长度约为19 cMpc/h，则其（共动）强度应$\lesssim 0.75$纳高斯；如果它们起源于相变时期且共动相关长度约为1 cMpc/h，则强度应$\lesssim 30$纳高斯。我们的发现与先前的观测一致，并证实了半解析研究的结果，表明PMF强度的上限随着其相干尺度的增加而降低。