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宇宙再結合時期前の磁場生成と進化

宇宙重组时期之前的磁场产生和演化

基本信息

批准号：
10J00547
负责人：
前田悟志
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、銀河等の大スケールにおいて10^<-5> Gauss程度の磁場が観測されている。このような磁場は、宇宙が誕生した後に初期に存在した非常に弱い種磁場が、ダイナモ等の磁場増幅機構によって現在の磁場まで増幅されたと考えられている。しかし、磁場増幅機構そのものは磁場を作ることができないため、初期の種磁場は別の機構から作られねばならない。このような種磁場がどのようにして生成されたのかは、未だに解明されていない。そこで、私は、再結合時期前での物理過程を調べることで宇宙論的な磁場生成の可能性について研究を行った。今回非断熱的な揺らぎが存在する場合の磁場生成についてトムソン散乱の強結合近似を用いて研究を行った。断熱的な揺らぎしか存在しない場合は強結合近似の1次で磁場が生成されないことが示されている。しかし、今回非断熱的な揺らぎが存在した場合、強結合近似の1次から磁場が生成されることを示した。さらに、アインシュタイン方程式を用いて揺らぎの発展を解くことで、生成される磁場のパワースペクトルを求めた。その結果、揺らぎ全体の1%程度が非断熱的な揺らぎであると仮定したときに1Mpcで10^<-20> Gauss程度の磁場が生成されることが分かった。この値は、断熱的な揺らぎによる磁場生成の過去の研究に比べて4桁大きい。さらに、銀河形成後のダイナモ機構によって現在観測されている銀河磁場まで十分増幅可能な値である。本研究は、宇宙初期において生成される磁場を定量的に調べており、宇宙の再結合後の進化において磁場に対する初期条件を与えていることになる。磁場によって宇宙初期における銀河や銀河団等の構造形成史が変更される可能性も指摘されており、このことは宇宙の歴史を理論的に知る上で非常に重要である。

At present, Fenghe and other major cities and so on, the level of magnetic field is 10 ^ & lt;-5> Gauss. In the early days after the birth of the magnetic field and the universe, there are very weak magnetic fields, such as the magnetic field, the magnetic field, and so on. The magnetic field and the magnetic field are used to make the magnetic field, and at the initial stage, the magnetic field is used as the magnetic field, and at the initial stage, the magnetic field is used as the equipment. A variety of magnetic fields are required to generate a real-time data, which is not clearly understood. The possibility of magnetic field generation in the theory of the universe has been studied in the physical process before the combination of time, privacy, and time. This time, there is a combination of magnetic fields in the current non-discontinuous magnetic field, which is closely related to the scattered strength of the magnetic field. In the broken magnetic field, there is an approximate combination of the magnetic field and the magnetic field for the first time. In this case, there is a close connection between the magnetic field and the magnetic field, which is similar to that of the magnetic field. In this paper, we use the equation to solve the problem and generate the magnetic field. The results show that the 1Mpc 10 ^ & lt;-20> Gauss level magnetic field is generated for all 1% of the data. In the past, the size of the magnetic field has been larger than that of the previous research. After the formation of the river and the river, it is possible that the magnetic field of the river is very large. In this study, in the early days of the universe, we generated a quantitative measurement of the magnetic field in the universe, and after the reunion of the universe, we improved the initial conditions of the magnetic field. The magnetic field is very important in the theory of the early stage of the universe, such as the history of formation, the possibility, and the theory of the history of the universe.