离子化质子磁场的奇异性质：从旋道原始磁场到宇宙微波背景各向异性的偏振信号

最近的一些宇宙微波背景(CMB)各向异性和宇宙大尺度结构观测暗示了宇宙奇异性质破坏。其中，旋道原始磁场(PMFs)尤为感兴趣，因为它们本质上破坏奇异性质对称性，并且可以解释在空洞区域观测到的磁场。若在早期宇宙中生成，PMFs可作为曲率扰动的来源，这些扰动演化为当前观察到的CMB和星系测量中的密度涨落。为此，我们研究了旋道PMFs对原始曲率扰动三谱的影响，而三谱是敏感于奇异性质信号的Leading-order标量统计量。我们推导了由旋道和非旋道PMFs所产生的原始曲率扰动三谱的完整表达式，并通过恰当的近似方法化简为可计算的形式。通过数值计算，我们确认奇异-偶信号在特定动量和参数空间中得到有效放大，并且超过奇异-偶信号。本文发现的奇异性质迹象部分可被观测所检验，已报告了其观测意义。假设 nearly 无尺度不变的PMF功率谱并以$B_{r}=4.7 \, {\rm nG}$为PMF强度，我们获得了旋道-非旋道功率比的粗略上界为$r_H\lesssim 4\times 10^{-4}$。我们的发现突显了原始三谱作为探测旋道PMFs的前景，并为未来精确观测CMB各向异性和星系聚类中更高阶统计量提供了理论基础。