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宇宙磁流体动力学系统标度演化的新综合描述

宇宙学与河外天体物理 2025-08-07 v2 高能物理 - 唯象学 流体动力学

摘要

我们研究了原初磁场直至复合时代的演化,若其具有最大螺旋性,则受磁螺旋度密度守恒约束;若其非螺旋性,则受 Hosking 积分约束。我们将这些约束与通过估计能量耗散过程时间尺度获得的条件相结合,以解析地描述磁场强度和磁相干长度的演化。耗散过程取决于磁能还是动能占主导、衰减动力学是否线性,以及主导耗散项是剪切粘性还是拖曳力。我们应用该描述比较了早期宇宙不同时代的原初磁场约束,并论证了电弱对称破缺之前的磁重联生成是不可行的。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06194,
  title  = {New comprehensive description of the scaling evolution of the cosmological magneto-hydrodynamic system},
  author = {Fumio Uchida and Motoko Fujiwara and Kohei Kamada and Jun'ichi Yokoyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06194},
  year   = {2025}
}

备注

64 pages, 14 figures, 4 tables, accepted version (Appendix A and Fig. 5 added, Figs. 2,3,4,6,7 updated, typos and some numbers corrected)