Имеют ли E- и B-моды поляризации реликтового излучения какое-либо отношение к электрическим и магнитным полям?

В этом контексте$\kappa$о котором вы говорите, называется безразмерным полем плотности материи. Это жаргон гравитационного линзирования, и обычно его просто называют полем «конвергенции».

То, что вы там написали (о том, что поле можно разбить на бездивергентную и беззавитковую составляющие), вообще говоря верно для любого поля, которое может быть выражено как завиток другого поля$A$. @chris прав в том, что они относятся не к электромагнетизму, который вы, вероятно, привыкли слышать, обсуждая такие вещи, а к состояниям поляризации космического микроволнового фона из-за квантовых флуктуаций в ранней Вселенной. Их называют «Е» и «В» только потому, что они напоминают линии электрического и магнитного поля.

Большой находкой стало измерение B-мод. Напоминаю, вот как будут выглядеть эти паттерны E- и B-режима в реликтовом излучении:

Важно то, что Е-моды симметричны при отражении, тогда как В-моды явно нет ($B>0$карты в$B<0$). Для создания поляризации в B-режиме вам нужны две вещи:

1) Томсоновское рассеяние фотонов на свободных электронах (присутствует на поверхности последнего рассеяния , а также реионизация ).

2) Температурный квадруполь.

Самое интересное во втором пункте заключается в том, что существует всего несколько вещей, которые могут создавать именно такой квадрупольный момент, и одна из них — гравитационные волны! Гравитационные волны физически искажают координаты пространства-времени при прохождении через пространство, в котором, конечно же, существуют частицы, вызывающие следующие типы искажений:

Это источник температурных квадрупольных моментов. Стороны, которые сжаты, более горячие, а стороны, которые растянуты, холоднее.

Гравитационное линзирование также может производить небольшое количество особенностей, подобных B-моде, в поляризации реликтового излучения, но я считаю, что они возникают в гораздо меньших масштабах и поэтому могут быть исключены как причина результатов BICEP2. Линзирование имеет тенденцию растягивать объекты перпендикулярно радиальному вектору (в$\hat{\theta}$направление):

Причина, по которой это важно, заключается в том, что линзирование обеспечивает механизм поворота поляризации Е-моды (возьмите$E<0$мода, например) в поляризацию типа В-моды. Большинство графиков результатов BICEP2 показывают эффект линзирования при гораздо более высоком мультипольном моменте (т. е. в меньших физических масштабах), поэтому я считаю, что они хорошо различают два типа вторичной анизотропии реликтового излучения.