来自再电离末期的原初磁场限制

早期宇宙中产生的原初磁场是大量研究的课题，需要观测上限来约束相关理论。由于原初磁场对再电离过程的影响，可以利用再电离的最新数据以及观测到的高红移星系的紫外光度函数来限制原初磁场的强度。鉴于光度函数在暗端的陡峭斜率，暗弱星系贡献了大量的电离光子，而低光度截断对电离光子的总预算产生影响。原初磁场的磁压通过阻止质量低于 $10^{10} M_{\odot} (B_0 / 3 \text{ nG})^3$ 的暗晕坍缩来影响这一截断，其中 $B_0$ 为共动场强。本文将此效应一致地纳入一个简化的再电离模型中，并讨论了由宇宙学参数、再电离参数以及观测到的紫外光度函数所带来的不确定性。我们证明，在 $z\sim7$ 处观测到的电离度给出了最强上限 $B_0\lesssim 2-3\text{ nG}$。对 $z>7$ 处高电离度的测量可能导出更强的限制。