Cosmic Strings from Supersymmetric Flat Directions
平坦方向是超对称规范场理论中标量势的一个普遍特征。例如，它们可以产生于与额外的阿贝尔规范对称性相关的D项。即使当超对称性被轻轻破缺时，在标量场空间中也常常会有一些方向，沿着这些方向，势几乎是平坦的。当沿着这些几乎平坦的方向之一破坏规范对称性时，宇宙弦就可能形成。相对于基于阿贝尔希格斯模型的标准宇宙弦图像，这些平坦方向的宇宙弦具有极端的I型性质，即被更宽的标量场轮廓包围的薄规范核。我们对这类弦的微观、宏观和观测特性进行了全面的研究。我们发现许多不同的标准弦的情况下，包括稳定的高缠绕模式的字符串，高模式字符串的动力学形成从较低的，并由此产生的多张力标度弦网络在早期宇宙。这些弦只受到当前观测的适度约束，它们的引力波特征可能在未来的重力波探测器上被探测到。此外，还有一个有趣但推测性的前景，即早期宇宙中宇宙弦环的衰变可能是超高能宇宙射线或非热暗物质的来源。我们还比较了平坦方向宇宙弦与普通宇宙弦以及超弦理论激发的（p，q）宇宙弦的观测特征。
2008-07-18 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic String Loops and Gravitational Radiation
对宇宙弦网络特征的理解受到宇宙弦环形成的大小的巨大不确定性的限制。我们回顾宇宙弦网络的演化，和引力签名，强调这种不确定性。然后，我们回顾了最近的宇宙弦网络的分析模型。结合最近的模拟，这表明90%的弦进入非常小的环，在引力辐射尺度下，10%进入哈勃尺度附近的环。我们讨论宇宙弦签名在这样的情况下，和“逆问题”的观测确定微观宇宙弦属性。
2007-11-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic String Production Towards the End of Brane Inflation
在膜世界的膜暴胀时代末期，宇宙弦（但不是结构、畴壁或单极子）在膜碰撞过程中大量产生。这些宇宙弦是具有紧化的$(p-1)$维数的D $p$ -膜.我们详细阐述了超弦理论对膜世界的描述。利用宇宙微波背景中的温度各向异性数据，我们估计宇宙弦张力$μ$约为$G μ\simeq 10^{-7}$。这又意味着宇宙微波背景的各向异性主要来自于暴胀，但也有一部分（约10%）来自于宇宙弦。这种宇宙弦效应也应该可以在引力波探测器中观察到，甚至可能在脉冲星计时测量中观察到。关键词：暴胀，膜世界，超弦理论，宇宙弦，宇宙学
2002-04-08 astro-ph gr-qc hep-ph
The Production, Spectrum and Evolution of Cosmic Strings in Brane Inflation
超弦理论中的膜暴胀预测宇宙弦（但不是域壁或磁单极）在暴胀时代结束时产生。在这里，我们讨论的生产，频谱和这种宇宙弦的演化，属性，区分他们从那些来自阿贝尔希格斯模型。作为额外维度中的D膜，某些类型的宇宙弦会在时空中迅速溶解，而稳定的宇宙弦则会出现宇宙弦张力谱。此外，额外维度的存在降低了宇宙弦在某些情况下的相互作用速率，导致宇宙弦网络的数量/能量密度与场论情况相比增加了一个数量级。
2003-03-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Characterizing a cosmic string with the statistics of string lensing
通过宇宙弦对观测到的透镜事件场的深度成像揭示了许多额外的透镜事件。我们研究这种弦透镜的统计。我们推导出明确的表达式的宇宙弦的透镜的图像分离的分布，并指出，它们是相当敏感的参数表征宇宙弦，如宇宙弦的红移和张力。因此，弦透镜事件的统计增加了宇宙弦的新的重要信息，这些信息不能从一个透镜事件的详细调查中获得。
2005-10-11 astro-ph hep-ph
Cosmic String Structure at the Gravitational Radiation Scale
利用我们的宇宙弦小尺度结构模型，进一步发展了Siemens，Olum和Vilenkin关于宇宙弦引力辐射长度尺度小于先前假设的$ΓGμt$的结果.我们讨论了宇宙弦环在这个截止尺度的一些属性，我们认为，最近的网络模拟指向两个种群的宇宙弦环，一个接近视界尺度和引力辐射截止附近。
2007-03-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Consistency of cosmic strings with cosmic microwave background measurements
在超对称大统一理论的背景下，在混合暴胀结束时形成的大统一尺度宇宙弦与目前可用的CMB测量兼容。宇宙弦对CMB数据的最大贡献限制了暴胀模型的自由参数（质量尺度、耦合）。对于F项暴胀，要么超势耦合必须被微调，要么必须调用曲率机制。D期通货膨胀应在SUGRA框架内解决。我们发现，宇宙弦的贡献是不恒定的，相反的一些以前的结果。使用CMB测量，我们约束规范和超势耦合。
2004-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Rays From Cosmic Strings
有人推测，宇宙弦网络可能会产生超高能宇宙射线，作为其演化的副产品。通过利用最近的工作，这样的网络的演变，它将表明，从宇宙学上有用的，即大统一体规模的字符串的宇宙射线的通量太小，不能作为一个测试字符串与任何可预见的技术。
1994-03-30 astro-ph hep-ph
Heavy cosmic strings
我们认为，宇宙弦与高缠绕数一般形成在一阶规范对称性破缺相变，我们证明了这一点，使用计算机模拟。这些弦比单绕弦重，因此更容易观察。它们的宇宙演化也可能非常不同。
2006-03-29 astro-ph hep-lat hep-ph
The Revival of Cosmic Strings
宇宙弦是一维拓扑缺陷，可能在我们宇宙的早期阶段形成。它们引起了人们的极大兴趣，主要是因为它们的宇宙学意义：它们可以提供一种替代暴胀的方法来产生密度扰动。然而，它表明，宇宙弦导致不一致的测量的宇宙微波背景温度各向异性。最近情况有所改变。结果表明，一方面，宇宙弦可以在超对称大统一理论的框架下一般地形成，另一方面，宇宙超弦可以扮演宇宙弦的角色。也有一些可能的观测支持。所有这些导致了宇宙弦研究的复兴，这就是我演讲的主题。
2005-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
$D$-term inflation, cosmic strings, and consistency with cosmic microwave background measurement
标准D项暴胀是在超引力框架下研究的。D项暴胀产生宇宙弦，但它仍然可以与CMB测量兼容，而不需要调用任何新的物理学。宇宙弦对CMB数据的贡献不是恒定的，也不是占主导地位的，与以前的一些结果相反。使用当前的CMB测量，自由参数（规范和超势耦合，以及Fayet-Iliopoulos项）的D-项通货膨胀的约束。
2004-12-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Canny Algorithm, Cosmic Strings and the Cosmic Microwave Background
我们描述了一个新的代码来搜索宇宙微波各向异性地图中的宇宙弦的签名。该代码实现了Canny算法，这是一种边缘检测算法，旨在搜索地图中的大梯度线。这种在位置空间中相干的梯度信号是由宇宙弦通过凯泽-斯特宾斯效应产生的。我们通过分析有和没有宇宙弦的模拟数据来测试我们的新代码对宇宙弦张力设置限制的能力。我们比较地图与一个纯高斯标度不变的功率谱的地图有一个贡献的宇宙弦服从标度解的分布。这些地图的角标度和角分辨率可与目前和未来地面小尺度宇宙微波各向异性实验所能达到的水平相媲美。我们目前的测试的代码，表明限制的字符串张力，可以设置与当前的代码，并描述了各种方法来完善分析。我们的研究结果表明，当应用于正在进行的宇宙微波实验，如南极望远镜项目的数据，我们的方法的宇宙弦的存在的灵敏度将超过一个数量级优于现有的分析的限制。
2010-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Scattering of cosmic strings by black holes: loop formation
我们研究了附近旋转的黑洞对长宇宙弦的形变。我们研究了克尔黑洞的引力场引起的宇宙弦变形是否会导致宇宙弦环的形成。进入旋转黑洞的能层的弦段会变形，如果它足够扭曲，它可以自相交，切断一个宇宙弦环。我们发现，通过这种机制形成一个环是一个罕见的事件。它只会出现在碰撞相空间的一个小区域，这取决于弦速度，碰撞参量和黑洞角动量。我们的结论是，一般来说，宇宙弦只是被旋转的黑洞散射或捕获。
2006-09-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic F- and D-strings
宏观基本弦和狄利克雷弦有几种潜在的不稳定性：断裂、快子衰变和被轴子畴壁限制。我们调查的条件下，亚稳态字符串可以存在，我们发现，这样的字符串存在于许多模型。有各种可能性，最值得注意的是（p，q）弦网络。宇宙弦为了解弦物理提供了一个潜在的大窗口。
2004-05-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Shapes of Cosmic Strings and Baryon Number Violation
研究了宇宙弦的形状与重子数破坏之间的关系。如果弦上存在费米子零模，利用玻色化技术，可以得到描述费米子耦合到任意形状宇宙弦上的有效作用量。重新导出了宇宙弦的扭曲数和链接数之和与重子数的关系。当宇宙弦的形状改变时，重子在弦上产生。此外，我们还讨论了这种重子数破坏过程对重子生成的影响。
1995-08-26 astro-ph hep-ph
Detecting Cosmic Strings in the CMB with the Canny Algorithm
宇宙微波背景各向异性图中的线不连续性是对宇宙弦模型的一种独特预测。这些特征在具有良好角分辨率的各向异性图中是可见的，并且应该使用边缘检测算法来识别。一种这样的算法是Canny算法。我们研究了这种算法的潜力，挑选出宇宙弦产生的线不连续性。通过将该算法应用于小尺度微波各向异性地图产生的理论模型和没有宇宙弦，我们发现，给定的角分辨率的几分钟的弧，宇宙弦可以检测到的限制，每单位长度的字符串的质量是一个数量级低于目前的上限。
2008-03-20 astro-ph gr-qc hep-ph
A Cosmic String Specific Signature on the Cosmic Microwave Background
利用弦网络的分析模型，我们表明，宇宙微波背景（CMB）温度梯度图的峰度是一个很好的统计，以区分宇宙弦模型和暴胀模型的结构形成。弦的峰度值和暴胀的峰度值之间的差与角分辨率和弦的标度解的每哈勃体积的弦数成反比。如果弦确实是CMB各向异性的原因，那么分辨率为几弧分或更小的实验可以使用这个统计来确定它。
1993-10-01 astro-ph hep-ph
Cusp Annihilation on Ordinary Cosmic Strings
用微扰方法计算了普通宇宙弦上从尖点到轻玻色子的能量发射的数量级。该分析适用于闭合弦环和长宇宙弦。这里得到的微扰结果比非微扰近似的结果小得多。
1993-07-16 astro-ph hep-ph
The Hubble Web: The Dark Matter Problem and Cosmic Strings
我提出了一个宇宙暗物质的重新解释，其中宇宙弦的刚性网络形成在膨胀结束。宇宙弦有三个功能：在重组时，它们提供一种吸积机制，使重子物质和暖暗物质维里化为圆盘。这些宇宙弦以螺旋星系和椭圆星系的结构存在，导致了观测到的旋转曲线的平坦性和塔利-费舍尔关系。我们发现了星系的旋转速度与弦张力之间的关系，并讨论了这个模型的可检验性。
2007-02-27 astro-ph hep-th
Reionization from cosmic string loops
宇宙弦网络在早期形成的环将作为早期形成晕的种子，这将形成星系并导致早期再电离。通过对天体物理学和弦参数的合理猜测，宇宙弦尺度$Gμ$必须不超过$3\times 10^{-8}$，以避免与WMAP发现的再电离红移相冲突。对于弦重联概率很小的超弦模型，这个界要强得多。对于边界附近的值，宇宙弦环可以解释WMAP值和理论预期之间的差异。
2006-05-18 astro-ph hep-th
Cosmological evolution of cosmic strings with time-dependent tension
讨论了含时张力宇宙弦的宇宙学演化。我们证明了，在张力随时间幂次变化的情况下，宇宙弦网络服从标度解：弦网络的特征标度随时间增长。但由于张力的时间依赖性，无限弦的能量密度与背景宇宙的能量密度之比{ \it not}必然是常数。
2005-08-22 astro-ph hep-ph
Baryogenesis from Long Cosmic Strings
基于长宇宙弦上尖点产生的机制，计算了由尖点湮灭引起的重子不对称性。其结果与观测结果一致，且比循环结果更强。
1994-09-10 astro-ph hep-ph
The Implications of the COBE-DMR Results for Cosmic Strings
我们比较了COBE实验测量的宇宙微波背景辐射的各向异性与宇宙弦的预言。我们使用的$ΔT/T$功率谱，这是基于我们以前的数值模拟的分析模型表明，COBE的结果意味着每单位长度的字符串质量的值，$μ$的假设下，宇宙字符串的源测量的各向异性。我们发现$Gμ= 1.5\pm 0.5 \times 10^{-6}$与$μ$的值是一致的，认为宇宙弦种子星系形成所需的。
1992-06-18 astro-ph hep-ph
Dynamics and properties of chiral cosmic strings in Minkowski space
手征宇宙弦是在超对称模型的暴胀结束时自然产生的，在超对称模型中，对称性通过D项被破坏。因此，在这样的理论中，膨胀和宇宙弦都对密度和微波背景（CMBR）扰动有贡献，有必要了解手征宇宙弦网络的演化。我们研究了手征宇宙弦在闵可夫斯基空间中的动力学，并评论了一些与南部-后藤弦的差异。要做到这一点，我们遵循卡特和彼得的工作，他们表明手征宇宙弦的运动方程简化为一个波动方程和两个约束，其中只有一个与熟悉的Nambu-Goto约束不同。我们研究了由许多谐波组成的手征弦环解，确定了它们的自相交概率，并对这些结果可能的宇宙学意义进行了评论。
2000-05-25 astro-ph hep-ph
Constraints on Cosmic Strings due to Black Holes Formed from Collapsed Cosmic String Loops
研究了宇宙弦环坍缩形成的原初黑洞的宇宙学特征。对原初黑洞群体的观测限制被用来限制$f$和$μ$，前者是宇宙弦环坍缩形成黑洞的部分，后者是宇宙弦单位长度质量。利用一个真实的宇宙弦模型，我们发现对参数$f$和$μ$的最强限制是由于黑洞辐射的$100 MeV$光子的能量密度。我们还发现惰性黑洞残余物不能作为暗物质。如果早先对$f$的粗略估计是可靠的，那么我们的结果就严重限制了$μ$，从而限制了宇宙弦大尺度结构假说的可行性。
1993-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Superstring Gravitational Lensing Phenomena: Predictions for Networks of (p,q) Strings
宇宙弦所创造的独特的锥形时空，带来了独特的引力透镜现象。当弦之间有非平凡的相互作用时，这些独特现象的多样性就增加了。特别是，当弦结合并产生结，而不是相互交换时，所产生的配置可以导致新的引力透镜模式。在这篇简短的笔记中，我们用精确解来描述这些现象，这些现象的发现将是弦论激发的宇宙弦模型所预言的那种复杂宇宙弦网络存在的有力证据。我们还纠正了直宇宙弦透镜现象学中的一些常见错误。
2005-09-22 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic strings: progress and problems
本文综述了宇宙弦理论的最新进展，并着重讨论了尚未解决的问题。
2005-08-25 astro-ph gr-qc hep-th
Exact gravitational lensing by cosmic strings with junctions
我们指出，Brandenberger等人在Phys.Rev.D77：083502（2008）中的结果，即具有固定结的直宇宙弦周围的几何形状在弦张力中是平坦到线性顺序的，可以立即扩展到任何顺序。
2008-07-28 astro-ph gr-qc hep-th
Strings after D-term inflation: evolution and properties of chiral cosmic strings
我们激励研究手征宇宙弦通过一个方案的结构形成混合D-项膨胀和字符串。然后，我们讨论了手征宇宙弦的一些性质，并就其演化和可能的宇宙学后果的结果。
2000-10-16 astro-ph
Signatures of Cosmic Strings in the Cosmic Microwave Background
本文报道了在威尔金森微波各向异性探测器的宇宙微波背景数据中寻找宇宙弦的特征。我们使用了一个数字滤波器来搜索单个的宇宙弦，在WMAP CMB各向异性到$ΔT/T \sim 0.29$ mK的水平上没有发现它们的证据。对于以速度$v = c/\sqrt{2}$运动的弦，这对应于不存在具有$ Gμ\ga 1.07 \times 10^{-5}$的宇宙弦。与以前的工作不同，这个极限不依赖于假设的弦丰度。我们已经搜索了WMAP数据，寻找最近被报道为CSL-1天体的宇宙弦的证据，并发现了一个具有2 $σ$意义的“边缘”。然而，如果这个边缘是真实的，并且是由宇宙弦产生的，那么它的运动速度必须是$\ga$ 0.94 c。我们还提出了初步的限制CMB数据，将返回的普朗克卫星进行比较。根据普朗克卫星上的现有信息，我们计算出它对宇宙弦的敏感度是WMAP的两倍。
2005-03-05 astro-ph
Cosmic Microwave Background Radiation Anisotropy Induced by Cosmic Strings
本文报道了宇宙弦在宇宙微波背景辐射（MBR）上引起的各向异性模式的研究。我们用数值方法从红移为$Z = 100$的宇宙弦网络演化到现在，并计算了它们引起的各向异性。基于有限数量的实现，我们比较了我们的模拟结果与COBE-DMR实验的观察。我们得到了宇宙弦情形下弦单位长度质量$μ$的初步估计。
1994-07-14 astro-ph
Are Cluster Magnetic Fields Primordial ?
我们提出了一个详细的和完全非线性的数值和分析调查的结果磁场的演变，从最早的宇宙时代到现在。我们发现，在关于宇宙相变期间假定的磁生时代的效率的合理假设下，在相对小的尺度100 pc - 10 kpc上，令人惊讶的强磁场10^{-13} - 10^{-11}高斯可能存在到现在。在先前关于星系团引力坍缩过程中磁场演化的研究基础上，我们对普遍认为星系团磁场可能不完全是原始起源的观点提出了质疑。这些研究表明，在小尺度上存在的4 \times 10^{-12}高斯的坍缩前磁场可能足以产生具有可接受的法拉第旋转测量的星系团。
2004-09-07 astro-ph
Cosmic string loops and large-scale structure
我们研究了宇宙弦网络中的小圈作为大尺度结构形成的种子所作的贡献。我们发现，宇宙弦循环是高度相关的长弦网络在大尺度上，因此有助于显着的密度扰动的功率谱，如果平均循环寿命相当于或高于一个哈勃时间。这种效应进一步改善了先前在宇宙弦模型的早期研究中发现的大尺度偏差问题。
1998-10-27 astro-ph
Entropy Perturbations due to Cosmic Strings
我们研究宇宙流体的宇宙弦部分的状态方程的变化，导致扰动的背景物质密度。物态方程中的这些涨落是由于宇宙弦环和引力辐射的局部密度变化造成的。构建一个粗糙的模型的熵扰动的分布，我们得到的波动谱使用规范不变的形式主义。我们计算了由此产生的宇宙微波背景各向异性，并估计这些扰动对宇宙弦结构形成的影响。
1996-02-22 astro-ph
Structure formation by cosmic strings with a cosmological constant
最终出版版本。
1998-06-08 astro-ph
Limits on Black Hole Formation from Cosmic String Loops
在宇宙弦理论中，一小部分弦环可能坍缩形成黑洞。在这封信中，考虑了涉及黑洞的这种模型的各种约束。本文重新分析了黑洞的霍金辐射、γ射线和宇宙射线通量的极限以及稳定黑洞遗迹可能形成的限制。从这些考虑中得出的约束，与从宇宙弦模型到宇宙微波背景各向异性的归一化中得出的约束非常接近。
1997-07-14 astro-ph
Gravitational Field and Equations of Motion of Nonlinear Cosmic String
对于$l^α$中含有非线性项的张力张量，我们给出了Vilenkin度规的推广和宇宙弦的运动方程。讨论了（1+1）维宇宙中非线性弦的动力学。
1998-11-16 astro-ph
Cosmic Microwave Background experiments targeting the cosmic strings Doppler peak signal
我们调查哪些实验更适合于测试宇宙弦不产生二次多普勒峰的稳健预测。我们提出了一个统计检测振荡的$C^l$频谱，并研究其统计相关性的事实，宇宙弦的膨胀竞争对手。进行分析单碟实验和干涉仪，受到各种噪声水平和扫描功能。0.2度的高分辨率被认为是需要与现实水平的噪声单碟实验。干涉仪似乎更适合检测这种信号。
1996-02-05 astro-ph
