大尺度磁场、暗能量与QCD

宇宙磁场的观测相关长度不断增加，可能达到超星系团的尺度，因此不利于传统图景——即通过原初种子经星系束缚发电机机制放大产生。本文提出了一种根本不同的方法，将这种大尺度磁场与宇宙真空能联系起来。在我们的场景中，暗能量源于维尼齐亚诺鬼场（它解决了QCD中的$U(1)_A$问题）。维尼齐亚诺鬼场通过三角反常与电磁场耦合，其耦合常数在标准模型中明确固定。虽然这种相互作用在闵可夫斯基空间中不产生任何物理效应，但它会在膨胀宇宙的每个时代触发磁场的产生。因此，磁场的感应能量与宇宙真空能成正比：$\rho_{EM}\simeq B^2 \simeq (\frac{\alpha}{4\pi})^2 \rho_{DE}$，$\rho_{DE}$ 作为磁能 $\rho_{EM}$ 的源。相应的数值估计导致磁场强度在nG量级。我们的提议有两个独特且明确的预测：在整个宇宙演化过程中持续主动生成哈勃尺度相关的磁场；在巨大的尺度 $1/H$ 上存在宇称破缺，这似乎已在CMB中被观测到。这些预测完全植根于粒子物理标准模型。