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원시 자기장 이론이 비틀어지고 있습니까?

우주에서 자기장의 기원은 천체 물리학의 근본적인 질문입니다. 제안 된 이론 중 하나는 우주의 초기 순간에 원시 자기장 (PMFS)으로 알려진 자기장의 생성입니다. 그러나 최근의 연구에 따르면 일부 주요 PMF 이론 중 일부는 현재 우주에서 관찰 된 대규모 자기장의 특성과 진화를 설명하는 데 어려움을 겪고 있다고합니다. 다음은 PMF의 현재 상태와 그들이 직면 한 과제에 대한 개요입니다.

1. 관찰 과제 :

- PMF에 대한 직접적인 관찰이 부족하여 이론적 예측을 검증하기가 어렵습니다. 그러나, 우주 마이크로파 배경 (CMB) 편광 측정 및 은하 및 은하 클러스터의 자기장의 간접 증거는 몇 가지 제약 조건을 제공합니다.

2. 소규모 지배력 :

- 많은 PMF 이론은 초기에 소규모 자기장의 우위를 예측합니다. 반면에 관찰은 은하 클러스터와 은하계 매체에서 대규모 자기장의 상당한 존재를 나타냅니다.

3. 자기 나선 문제 :

- 특정 클래스의 PMF 이론은 자기장에 대한 특정 손잡이 또는 helicity를 예측합니다. 그러나, 은하 및 은하 클러스터에서 자기장의 관찰은 특정 손길에 대한 명확한 선호를 나타내지 않습니다. 이 불일치는 종종 자기 헬리 적 문제라고합니다.

4. 재 이온화 시대 진화 :

- 중성 수소 원자가 자외선 (UV) 방사선에 의해 이온화 된 공정 인 재 이온화는 우주에서 자기장의 진화에 크게 영향을 미친다. 일부 PMF 이론은이 시대 동안 자기장의 빠른 붕괴 또는 켄칭을 예측하며, 이는 상대적으로 오래 지속 된 대규모 자기장을 시사하는 관찰과 일치하지 않을 수 있습니다.

5. 증폭 메커니즘이 충분하지 않음 :

- 작은 시드 필드에서 대규모 자기장을 생성하려면 효율적인 증폭 메커니즘이 필요합니다. 일부 이론은 Biermann 배터리, Turbulent Dynamo 또는 Small-Scale Dynamo와 같은 프로세스를 종자 자기장을 증폭시킵니다. 그러나 이러한 메커니즘의 효율성과 생존력을 정량화하는 것은 여전히 ​​어려운 일입니다.

6. PMFS에 대한 바리온 피드백의 영향 :

- 수치 시뮬레이션은 별 폭발, 은하 형성 및 유출 (Baryon 피드백)과 같은 복잡한 천체 물리학 과정이 PMF의 진화에 영향을 줄 수 있음을 보여줍니다. 바리온 피드백과 PMF의 복잡한 관계를 이해하는 것은 은하와 은하 클러스터의 자기장 특성을 정확하게 예측하는 데 중요합니다.

이러한 과제에도 불구하고, 원시 자기장에 대한 연구는 지속적인 이론적 발전, 수치 시뮬레이션 및 다양한 관측 기술을 통해 PMF를 탐지하려는 노력으로 계속 발전하고 있습니다. 현재 PMF 이론의 한계는 대체 이론의 탐구와 기존 이론에 대한 개선에 동기를 부여합니다. 우주 자성의 기원에 대한 도전을 해결하고 포괄적 인 이해를 얻는 것은 천체 물리학에서 흥미롭고 활발한 연구 영역으로 남아 있습니다.

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