1. Défis d'observation :
- Il y a un manque d'observations directes des PMF, ce qui rend difficile la validation des prédictions théoriques. Cependant, des preuves indirectes provenant des mesures de polarisation du fond diffus cosmologique (CMB) et des champs magnétiques des galaxies et des amas de galaxies fournissent certaines contraintes.
2. Domination à petite échelle :
- De nombreuses théories PMF prédisent une domination des champs magnétiques à petite échelle dans les premiers temps. Les observations indiquent en revanche une présence significative de champs magnétiques à grande échelle dans les amas de galaxies et le milieu intergalactique.
3. Problème d'hélicité magnétique :
- Certaines catégories de théories PMF prédisent une hélicité spécifique pour les champs magnétiques. Cependant, les observations des champs magnétiques dans les galaxies et les amas de galaxies ne montrent pas de préférence claire pour une quelconque partialité spécifique. Cette divergence est souvent appelée problème d’hélicité magnétique.
4. Évolution de l'ère de la réionisation :
- La réionisation, processus au cours duquel les atomes d'hydrogène neutres ont été ionisés par le rayonnement ultraviolet (UV), a un impact significatif sur l'évolution des champs magnétiques dans l'Univers. Certaines théories PMF prédisent une décroissance ou une extinction rapide des champs magnétiques au cours de cette époque, ce qui peut ne pas être cohérent avec les observations suggérant des champs magnétiques à grande échelle à durée de vie relativement longue.
5. Mécanismes d'amplification insuffisants :
- La génération de champs magnétiques à grande échelle à partir de minuscules champs de semences nécessite des mécanismes d'amplification efficaces. Certaines théories proposent des processus comme la batterie Biermann, la dynamo turbulente ou la dynamo à petite échelle pour amplifier les champs magnétiques des graines. Cependant, quantifier l’efficacité et la viabilité de ces mécanismes reste un défi.
6. Impact des commentaires de Baryon sur les PMF :
- Des simulations numériques montrent que des processus astrophysiques complexes, tels que les explosions stellaires, la formation de galaxies et les flux sortants (rétroaction des baryons), peuvent avoir un impact sur l'évolution des PMF. Comprendre la relation complexe entre la rétroaction baryonique et les PMF est crucial pour prédire avec précision les propriétés du champ magnétique dans les galaxies et les amas de galaxies.
Malgré ces défis, la recherche sur les champs magnétiques primordiaux continue de progresser, avec des développements théoriques en cours, des simulations numériques et des efforts pour détecter les PMF grâce à diverses techniques d'observation. Les limites des théories actuelles du PMF motivent l’exploration de théories alternatives et d’améliorations par rapport à celles existantes. Résoudre les défis et acquérir une compréhension globale de l’origine du magnétisme cosmique reste un domaine de recherche passionnant et actif en astrophysique.
