宇宙磁场的非线性演化与宇宙微波背景各向异性
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
本文研究了原初磁场对宇宙微波背景各向异性（CMB）的影响。基于宇宙磁流体动力学（MHD）模拟，我们计算了由原初磁场产生的流体涨落（阿尔文模）所诱导的CMB各向异性谱和偏振。对CMB谱的最强影响来自从湍流区到粘性区的转变时期。在粘性区开始之前，磁能与动能之间的平衡提供了共动相干长度L与共动磁场强度B之间的一一对应关系，如L ~ 30 (B/10^{-9}G)^3 pc。由此产生的CMB温度和偏振各向异性与先前利用线性扰动理论得到的结果有所不同。我们的计算给出了CMB观测中间尺度上磁场强度的约束。根据WMAP和BOOMERANG的结果，在最极端情况下，共动磁场强度的上限为B < 28 nG，共动相干长度L > 0.7 Mpc；在最保守情况下，B < 30 nG，L > 0.8 Mpc。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0509220,
title = {Nonlinear Evolution of Cosmic Magnetic Fields and Cosmic Microwave Background Anisotropies},
author = {Hiroyuki Tashiro and Naoshi Sugiyama and Robi Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0509220},
year = {2009}
}
备注
accepted for publication in Phys. Rev. D