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磁重加热引起的次级 CMB 温度各向异性

宇宙学与河外天体物理 2019-11-28 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

空间涨落的原初磁场(PMFs)在复合前于视界内部深处耗散时,会使宇宙非均匀再加热。这种能量注入转化为额外的光子温度扰动。我们研究了由该机制产生的次级宇宙微波背景(CMB)温度各向异性,我们称之为{\it 非均匀磁重加热}。我们发现它可以提供关于 PMFs 与原初曲率扰动之间由 bNLb_{\rm NL} 参数化的非线性耦合的信息,这对于探测 PMFs 的产生机制十分重要。事实上,利用当前的 CMB 观测,我们得到非线性参数的上限为 log(bNL(Bλ/nG)2)36.5nB94.0\log (b_{\rm NL} (B_{\lambda}/{\rm nG})^2) \lesssim {-36.5n_{B} - 94.0},其中 BλB_{\lambda}nBn_{\rm B} 分别为在 λ=1  Mpc\lambda=1\; {\rm Mpc} 尺度上平滑的磁场振幅和 PMF 功率谱的谱指数。由于非均匀磁重加热覆盖了远更宽广的尺度范围,即 1  Mpc1k1015  Mpc11\; {\rm Mpc}^{-1} \lesssim k\lesssim 10^{15}\; {\rm Mpc}^{-1},我们的约束远比先前基于未来 CMB 频谱畸变各向异性测量的预测强得多。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.09121,
  title  = {Secondary CMB temperature anisotropies from magnetic reheating},
  author = {Shohei Saga and Atsuhisa Ota and Hiroyuki Tashiro and Shuichiro Yokoyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09121},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages, 3 figures