Інфляційний магнітогенез з гелікальним зв’язком
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.11.1009Ключові слова:
первiснi магнiтнi поля, iнфляцiяАнотація
Описано простий сценарiй iнфляцiйного магнiтогенезу, оснований на гелiкальному зв’язку з електромагнетизмом. Вiн дозволяє генерувати гелiкальнi магнiтнi поля з напруженiстю до 10−7 Гс у сучасну епоху у вузькiй спектральнiй смузi, центрованiй на довiльному фiзичному хвильовому числi, через налаштування параметрiв моделi. Додатковi обмеження на магнiтне поле виникають iз теорiї барiогенезу та, ймовiрно, з ефекту Швiнгера народження заряджених пар частинок-античастинок.
Посилання
U. Klein, A. Fletcher. Galactic and Intergalactic Magnetic Fields (Springer, 2015) [ISBN: 978-3-319-08941-6]. https://doi.org/10.1007/978-3-319-08942-3
F. Tavecchio, G. Ghisellini, L. Foschini, G. Bonnoli, G. Ghirlanda, P. Coppi. The intergalactic magnetic field constrained by Fermi/Large Area Telescope observations of the TeV blazar 1ES 0229+200. Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 406, L70 (2010). https://doi.org/10.1111/j.1745-3933.2010.00884.x
S. Ando, A. Kusenko. Evidence for gamma-ray halos around active galactic nuclei and the first measurement of intergalactic magnetic fields. Astrophys. J. 722, L39 (2010). https://doi.org/10.1088/2041-8205/722/1/L39
A. Neronov, I. Vovk. Evidence for strong extragalactic magnetic fields from Fermi observations of TeV blazars. Science 328, 73 (2010). https://doi.org/10.1126/science.1184192
K. Dolag, M. Kachelriess, S. Ostapchenko, R. Tom'as. Lower limit on the strength and filling factor of extragalactic magnetic fields. Astrophys. J. Lett. 727, L4 (2011). https://doi.org/10.1088/2041-8205/727/1/L4
A.M. Taylor, I. Vovk, A. Neronov. Extragalactic magnetic fields constraints from simultaneous GeV-TeV observations of blazars. Astron. Astrophys. 529, A144 (2011). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201116441
R. Durrer, A. Neronov. Cosmological magnetic fields: Their generation, evolution and observation. Astron. Astrophys. Rev. 21, 62 (2013). https://doi.org/10.1007/s00159-013-0062-7
K. Subramanian. The origin, evolution and signatures of primordial magnetic fields. Rept. Prog. Phys. 79, 076901 (2016). https://doi.org/10.1088/0034-4885/79/7/076901
M.S. Turner, L.M. Widrow. Inflation-produced, large-scale magnetic fields. Phys. Rev. D 37, 2743 (1988). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.37.2743
B. Ratra. Cosmological "seed" magnetic field from inflation. Astrophys. J. 391, L1 (1992). https://doi.org/10.1086/186384
V. Demozzi, V. Mukhanov, H. Rubinstein. Magnetic fields from inflation? JCAP 08, 025 (2009). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2009/08/025
F.R. Urban. On inflating magnetic fields, and the backreactions thereof. JCAP 12, 012 (2011). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2011/12/012
H. Bazrafshan Moghaddam, E. McDonough, R. Namba, R.H. Brandenberger. Inflationary magneto-(non)genesis, increasing kinetic couplings, and the strong coupling problem. Class. Quant. Grav. 35, 105015 (2018). https://doi.org/10.1088/1361-6382/aaba22
C. Caprini, L. Sorbo. Adding helicity to inflationary magnetogenesis. JCAP 10, 056 (2014). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2014/10/056
R. Sharma, S. Jagannathan, T.R. Seshadri, K. Subramanian. Challenges in inflationary magnetogenesis: Constraints from strong coupling, backreaction, and the Schwinger effect. Phys. Rev. D 96, 083511 (2017). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.96.083511
R. Sharma, K. Subramanian, T.R. Seshadri. Generation of helical magnetic field in a viable scenario of inflationary magnetogenesis. Phys. Rev. D 97, 083503 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.97.083503
R. Durrer, L. Hollenstein, R.K. Jain. Can slow roll inflation induce relevant helical magnetic fields? JCAP 03, 037 (2011). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2011/03/037
R.K. Jain, R. Durrer, L. Hollenstein. Generation of helical magnetic fields from inflation. J. Phys. Conf. Ser. 484, 012062 (2014). https://doi.org/10.1088/1742-6596/484/1/012062
T. Fujita, R. Namba, Y. Tada, N. Takeda, H. Tashiro. Consistent generation of magnetic fields in axion inflation models. JCAP 1505, 054 (2015). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2015/05/054
L. Campanelli. Helical magnetic fields from inflation. Int. J. Mod. Phys. D 18, 1395 (2009). https://doi.org/10.1142/S0218271809015175
Y. Shtanov. Viable inflationary magnetogenesis with helical coupling. JCAP 10, 008 (2019). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2019/10/008
K. Kajantie, M. Laine, K. Rummukainen, M.E. Shaposhnikov. A non-perturbative analysis of the finite-T phase transition in SU(2)?U(1) electroweak theory. Nucl. Phys. B 493, 413 (1997). https://doi.org/10.1016/S0550-3213(97)00164-8
M. D'Onofrio, K. Rummukainen. Standard model crossover on the lattice. Phys. Rev. D 93, 025003 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.93.025003
M. Giovannini, M.E. Shaposhnikov. Primordial magnetic fields, anomalous matter-antimatter fluctuations and big bang nucleosynthesis. Phys. Rev. Lett. 80, 22 (1998). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.22
M. Giovannini, M.E. Shaposhnikov. Primordial hypermagnetic fields and triangle anomaly. Phys. Rev. D 57, 2186 (1998). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.57.2186
K. Bamba. Baryon asymmetry from hypermagnetic helicity in dilaton hypercharge electromagnetism. Phys. Rev. D 74, 123504 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.74.123504
M.M. Anber, E. Sabancilar. Hypermagnetic fields and baryon asymmetry from pseudoscalar inflation. Phys. Rev. D 92, 101501(R) (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.92.101501
T. Fujita, K. Kamada. Large-scale magnetic fields can explain the baryon asymmetry of the Universe. Phys. Rev. D 93, 083520 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.93.083520
K. Kamada, A.J. Long. Baryogenesis from decaying magnetic helicity. Phys. Rev. D 94, 063501 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.94.063501
K. Kamada, A.J. Long. Evolution of the baryon asymmetry through the electroweak crossover in the presence of a helical magnetic field. Phys. Rev. D 94, 123509 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.94.123509
D. Jim?enez, K. Kamada, K. Schmitz, X.-J. Xu. Baryon asymmetry and gravitational waves from pseudoscalar inflation. JCAP 12, 011 (2017). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2017/12/011
NIST Handbook of Mathematical Functions F.W.J. Olver, D.W. Lozier, R.F. Boisvert, C.W. Clark (eds.) (NIST & Cambridge Univ. Press, 2010) [ISBN: 978-0-521-19225-5].
T. Kobayashi, N. Afshordi. Schwinger effect in 4D de Sitter space and constraints on magnetogenesis in the early universe. JHEP 1410, 166 (2014). https://doi.org/10.1007/JHEP10(2014)166
O.O. Sobol, E.V. Gorbar, M.Kamarpour, S.I. Vilchinskii. Influence of backreaction of electric fields and Schwinger effect on inflationary magnetogenesis. Phys. Rev. D 98, 063534 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.063534
O.O. Sobol, E.V. Gorbar, S.I. Vilchinskii. Backreaction of electromagnetic fields and the Schwinger effect in pseudoscalar inflation magnetogenesis. Phys. Rev. D 100, 063523 (2019). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.100.063523
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
