Topological Defects in Cosmology
拓扑缺陷在凝聚态物理中普遍存在，但在早期宇宙中只是假设。尽管如此，即使是这些宇宙物体之一的间接证据也会彻底改变我们对宇宙的看法。我们在这里给一个介绍宇宙拓扑缺陷和它们可能的可观察到的签名的主题。首先回顾了一般缺陷的形成和演化的基础知识，然后重点讨论了两个较详细的问题：导电弦和vorton的形成，以及模拟宇宙弦的宇宙微波背景辐射中的一些特殊印记。
2001-10-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Defects
拓扑缺陷及其可能的宇宙角色的（非常）简要回顾。我特别强调，结构形成所需的超重缺陷可以与暴胀和平共处，尽管文献中经常提出相反的主张。
1996-10-16 astro-ph
Cosmic Topological Defects, Highest Energy Cosmic Rays, and the Baryon Asymmetry of the Universe
指出观测到的$10^{11}$ GeV以上的极高能宇宙射线（EHECR）和观测到的宇宙重子不对称性（BAU）可能都起源于宇宙弦和单极子等宇宙拓扑缺陷（TD）释放的超大质量X粒子的重子数破坏衰变。最近几个纪元中由TD产生的X粒子产生了EHECR，而BAU主要是由非常早期宇宙中TD释放的X粒子产生的。在这种情况下，EHECR被预测包含重子以及反重子，两者之间有一个小的不对称性。
1998-06-04 astro-ph hep-ph hep-th
Ultrahigh Energy Cosmic Rays from Topological Defects --- Cosmic Strings, Monopoles, Necklaces, and All That
回顾了观测到的最高能量宇宙射线起源的拓扑缺陷方案。在各种情况下，早期宇宙中形成的拓扑缺陷可能是今天宇宙中非常大质量粒子的来源。这些大质量粒子的衰变产物可能是观测到的能量高于$10^{20}$ eV的宇宙射线粒子的原因。讨论了宇宙弦和磁单极子的一些大质量粒子产生过程。我们还讨论了某些最近的数值模拟宇宙弦演化的结果的影响。这些结果（仍有待独立模拟证实）似乎表明，大质量粒子的产生可能是宇宙弦的一个普遍特征，这将使宇宙弦成为具有潜在可检测通量的极高能量宇宙射线的必然来源。同时，如果大质量粒子辐射是宇宙弦的主要能量损失机制，那么宇宙弦会受到观测到的高于$10^{20}$ eV的宇宙线通量的严重约束。
1998-03-03 astro-ph hep-ph hep-th
Doppler Peaks in the Angular Power Spectrum of the Cosmic Microwave Background: A Fingerprint of Topological Defects
宇宙微波背景各向异性角功率谱中的多普勒峰（萨卡洛夫峰）主要是由于重子辐射等离子体在复合前的相干振荡引起的。在这里，我们提出了一个计算的多普勒峰的扰动引起的全球纹理和冷暗物质。我们发现，第一个多普勒峰的高度小于标准的冷暗物质模型，它的位置被转移到$\ell\sim 350$。我们相信，我们的分析可以很容易地扩展到其他类型的整体拓扑缺陷和一般的整体标量场。
1995-12-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Topological Defects and the Formation of Structure in the Universe
拓扑缺陷，特别是宇宙弦，产生了一个有趣的机制，在早期宇宙中产生的原始扰动，需要解释目前的结构。将对宇宙弦模型进行概述，重点是宇宙大尺度结构和宇宙微波背景各向异性的理论预测。
1996-04-06 astro-ph hep-ph
$Π$ in the Sky ? Microwave Anisotropies from Cosmic Defects
微波天空各向异性的高分辨率地图将为宇宙结构形成的机制提供宝贵的线索。他们应该回答的一个基本问题是，涨落是像暴胀模型预测的那样是高斯随机噪声，还是像基于对称性破缺和宇宙缺陷的理论那样是非高斯的。在后一种情况下，有望获得有关高能尺度对称性破缺的信息，特别是真空流形的同伦类$Π_n$。在本文中，我们报告的详细计算的度标度各向异性预测的宇宙弦，结构形成的非拓扑纹理和非拓扑纹理理论，强调其独特的字符从通货膨胀的预测，和光明的前景，实验测试。
1993-10-22 astro-ph hep-ph
TeV and Superheavy Mass-Scale Particles from Supersymmetric Topological Defects, the Extragalactic Gamma-ray Background, and the Highest Energy Cosmic Rays
在很多超对称理论中，宇宙拓扑缺陷可以同时成为质量与超对称破缺标度$\sim$ TeV相当的希格斯粒子和质量为$\simη$的超重规范玻色子的来源，其中$η$（>> 1 TeV）表示相关的规范对称性破缺标度。对于具有$η\sim 10^{14}$ GeV的宇宙弦，希格斯衰变可以解释$\sim$ 10 GeV以上的河外漫射伽马射线背景，而规范玻色子衰变可以解释$\sim 10^{11}$ GeV以上的最高能量宇宙射线通量，假设粒子产生是宇宙弦的主要能量损失机制，正如最近的模拟所表明的那样。同样，$η$远高于$\sim 10^{14}$ GeV的宇宙弦也将被排除。
1998-03-05 astro-ph hep-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropies: Inflation versus Topological Defects
我提出了一个简短的总结的当前状态的暴胀模型与拓扑缺陷的情况下，作为可能引起的初始密度扰动，这留下了印记的宇宙微波背景辐射各向异性的机制。
1999-11-29 astro-ph
Limits on Topological Defects Models of the Ultrahigh Energy Cosmic Rays
利用超高能核子、光子和电子在宇宙辐射背景中的传播，我们得到了最高能量宇宙射线起源的拓扑缺陷方案的光度极限。这些极限被设定为宇宙弦或其他缺陷所发射的X粒子的质量、拓扑缺陷的宇宙学演化以及河外磁场强度的函数。宇宙射线谱和各向同性100 MeV伽马射线背景上的现有数据显著限制了拓扑缺陷可以产生最高能量宇宙射线通量的参数空间。
1997-03-26 astro-ph
The case against scaling defect models of cosmic structure formation
我们计算的物质和宇宙微波背景（CMB）在所有可观测尺度的结构形成的缺陷模型的预测。我们的研究结果指出了一个严重的问题，调和所观察到的大规模星系分布与COBE归一化，这是一个结果，这是强大的范围广泛的缺陷参数。我们的结论是，标准的缩放缺陷模型与数据相冲突，并显示如何尝试解决这个问题，考虑非缩放缺陷将需要从标准缩放图片根本背离。
1997-07-11 astro-ph
Are topological defects responsible for the 300 EeV cosmic rays?
我们采用混合矩阵--蒙特卡罗方法模拟了由超高能粒子引发的宇宙背景辐射和拓扑缺陷辐射的级联。我们遵循级联在宇宙学距离和计算的强子，γ射线和中微子产生的强度。我们比较我们的结果与观测到的宇宙射线强度在300 EeV和更低的能量，并得出结论，拓扑缺陷是最不可能的起源最充满活力的宇宙射线事件。
1996-05-02 astro-ph
Sub-degree Scale Microwave Anisotropies from Cosmic Defects
如果目前关于统一场论的观点是正确的，那么宏观宇宙缺陷很可能存在。对这样一个实体的观察将对我们理解基础物理学具有巨大的意义。本文指出了一种新的可观察到的宇宙纹理和全球单极子的签名，即在宇宙微波各向异性图案的次尺度上的强热点。这种信号应该很容易被下一代的各向异性映射实验检测到。这个特征来自于缺陷的引力吸引所产生的光子-重子流体中的超密度。次度尺度上的各向异性波动的角功率谱也计算，宇宙弦，全球单极子，和纹理。
1996-06-16 astro-ph
TOPOLOGICAL DEFECTS AND HIGHEST ENERGY COSMIC AND GAMMA RAYS
在本文中，我们审查的假设，相当一部分的宇宙线流量观察以上有关$10^{19}\eV$可能产生的衰变或湮灭拓扑缺陷留下的相变在大统一能量标度（$\approx10^{16}\GeV$）的早期宇宙。宇宙射线产生缺陷模型的可能签名进行了讨论，可以在不久的将来进行实验测试。因此，我们专注于模型独立的预测粒子通量的普遍光谱特性。
1995-03-02 astro-ph
Cosmic Structure Formation with Topological Defects
拓扑缺陷在物理学中普遍存在。每当发生对称性破缺相变时，就可能形成拓扑缺陷。最著名的例子是第二类超导体或液氦中的涡旋线，以及液晶中的衰变线。在一个从非常热的初始状态冷却下来的膨胀宇宙中，很自然地假设拓扑缺陷可能在早期宇宙的相变中出现，它们可能扮演了初始不均匀性的角色，为宇宙结构的形成播下了种子。这个基本思想可以追溯到Kibble（1976）。在这份报告中，我们总结了在过去的25年里，在调查基布尔的想法所取得的进展。我们对拓扑缺陷的形成和演化的理解几乎完全在Vilenkin和Shellard的美丽的书或Hindmarsh和Kibble的优秀评论中报道，因此我们将在这个主题上相当简短。然而，为了做到完备，我们还是用了一小章来讨论自发对称性破缺和缺陷的形成。然而，我们的主要议题是计算结构形成的缺陷，结果不包括在上述参考文献。
2001-11-01 astro-ph hep-ph
Coherence Constraint on the Existence of Cosmic Defects
我们设计了一个测度n（r）来量化相干宇宙扰动中的一个鲁棒特征，即宇宙微波背景（CMB）各向异性功率谱中第一个峰的窄度。使用WMAP数据的最大似然分析表明，在第一个峰值处的任何缺陷模型的功率分数在68%的置信度下持续小于4.5%。我们的方法和结果是不敏感的缺陷模型的理论预测的不确定性，因此最强大的日期。我们表明，这些结果转化为现实的约束理论，如通货膨胀，弦宇宙学和超对称大统一理论，一个更强大的研究宇宙弦诱导的CMB周围的度标度是必需的。
2005-01-13 astro-ph
Primordial Gaussian Fluctuations from Cosmic Defects
我们扩展了我们最近的工作“两个度量”理论的引力显示如何在这样的模型宇宙缺陷可以产生一个频谱的原始高斯密度扰动。当表征缺陷网络的衰变产物的速度远大于表征重力和所有标准模型粒子的速度时，就会发生这种情况。这个模型将精确地模拟暴胀模型的所有标准预测，区分两者的唯一方法是通过检测网络的衰变产物。
2001-07-25 astro-ph
Cosmology from Topological Defects
多年来，宇宙拓扑缺陷的潜在作用引起了天体物理学界的兴趣。在这组笔记中，我们介绍了宇宙拓扑缺陷的主题及其一些可能的可观测签名。我们首先回顾了一般缺陷的形成和演化的基础知识，我们简要地评论了一些一般性的特点，进行宇宙弦和vorton形成，以及在暗能量的缺陷的可能作用，结束了宇宙结构的形成从缺陷和一些特定的印记宇宙微波背景辐射模拟宇宙弦。一个详细的，教学解释的机制下发现的微小水平的极化在宇宙微波背景的DASI合作（最近证实了WMAP）也给出了，并提供了第一个粗略的比较与一些预测缺陷。
2003-03-21 astro-ph
Topological Defect Models of Structure Formation After the COBE Discovery of CMB Anisotropies
COBE卫星在宇宙微波背景（CMB）中发现了与密度扰动的标度不变谱相一致的各向异性。正如本讲座所回顾的，结构形成的拓扑缺陷模型通常会产生这样的光谱。我们总结了宇宙弦和全球纹理模型，侧重于不同的观测签名在大尺度结构调查和微波背景。结果表明，COBE探测到的CMB四极子的振幅与宇宙弦模型的预言符合得很好。
1992-10-24 astro-ph hep-ph
A detail study of defect models for cosmic structure formation
我们计算预测从广泛的类的“活跃”模型的宇宙结构的形成，使我们能够扫描空间的可能的缺陷模型。我们使用完全线性的爱因斯坦-玻尔兹曼程序计算了冷暗物质的线性功率谱和宇宙微波背景（CMB）在所有可观测尺度上的各向异性。我们的主要结果，这已经报道，指出了一个严重的问题，调和观测到的大尺度星系分布的振幅与COBE归一化。在这里，我们详细描述了我们的方法和结果。该问题是目前的一个广泛的缺陷参数，它可以用来代表缺陷模型之间的电势差，以及可能的系统数值误差。我们明确地检查不同的缺陷模型参数的影响，我们展示了如何证实这些结论的结果。标准的缩放缺陷模型与当前的数据严重冲突，我们展示了如何试图解决这个问题，考虑非缩放缺陷或修改后的应力-能量组件将需要从根本上偏离什么已经成为标准的图片。
1997-11-27 astro-ph
Cosmic defects and cosmology
我们提供了一个结构形成的缺陷模型的教学概述。首先介绍了拓扑缺陷的概念，并对拓扑缺陷进行了分类。然后，我们将展示如何在早期宇宙的相变中产生缺陷，并接近非病理性的缩放解决方案。一个非常启发性的帐户，然后提供的结构形成的缺陷，下面我们介绍了在这些理论中的CMB和LSS功率谱的高精度计算所需的工具箱。首先回顾了标量矢量模和张量模的分解，然后介绍了不等时相关器的概念。我们使用各向同性和因果关系来约束这些矩阵的形式。最后，我们将展示如何将这些因子分解成本征模，从而将缺陷问题简化为一系列的“通货膨胀”问题。最后，我们对这些理论的结果以及它们如何与观测结果进行了简短的描述。最后，我们描述了拓扑缺陷在宇宙学中的另一个应用：重子生成。
2000-02-01 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic Microwave Anisotropies from Topological Defects in an Open Universe
我们提出了一个通用的形式主义计算宇宙背景辐射（CBR）和密度起伏的开放模型与刚性源。我们发现解析格林函数的线性化爱因斯坦方程的存在下，刚性源，并使用这种形式主义来估计的振幅和谐波谱的微波背景波动所产生的拓扑缺陷在一个开放的宇宙。与暴胀模型预测的宇宙是平坦的，并且CBR波动的频谱在大的角尺度上增强，缺陷模型预测CBR波动在大于曲率尺度的角尺度上被抑制。在一个$Ω= 0.2 - 0.4$宇宙中，这些模型，当归一化到COBE观测到的CBR波动的幅度时，需要一个适度的偏置因子，$2-3$，才能与观测到的星系计数波动相兼容。在这些模型中，可以作出准确的预测，在不久的将来通过CBR实验进行测试。这样一来，对$Ω$的CBR测量就有可能达到宇宙变化所施加的极限。我们讨论了一些开放模型的哲学含义，并提出了一个解决方案的平坦性问题。
1994-08-31 astro-ph gr-qc
Cosmic Defects and CMB anisotropy
最近的测量宇宙微波背景（CMB）各向异性的BOOMERANG和MAXIMA合作收紧了结构形成理论的观测约束。他们不同意传统的拓扑缺陷模型的预测。考虑到大多数现实粒子物理模型预测拓扑缺陷的事实，必须充分理解最近的数据对人口和缺陷性质的约束的确切性质。我们表明，当前的宇宙弦模型的预测，可以带来更接近的协议，通过选择一个封闭的宇宙与$Ω=1.3$和包括的小尺度结构和辐射产品的字符串的影响与观察。然而，仅仅这些不足以获得与角功率谱的测量形状的良好拟合。为了拟合这些数据，宇宙弦要么必须在大尺度（也许是超视界）上相关，要么必须具有更高程度的相干性，即更具"时间相关性“。
2000-09-19 astro-ph
Cosmic microwave background anisotropies seeded by coherent topological defects : a semi-analytic approach
我们考虑一个完全均匀、各向同性和空间平坦的宇宙，它经历了一个突然的相变，产生拓扑缺陷。我们假设这些缺陷形成一个相干的网络，其规模类似于辐射和物质主导时代的背景密度，并用几个自由函数来描述它们。我们仔细模拟从辐射到物质主导时代的过渡过程中的标度不变性的损失。我们选择一个简单的自由函数，计算由这样的网络产生的微波背景温度各向异性，并比较我们的结果与以前的计算。
1999-10-25 astro-ph
Topological Defects in Gravitational Theories with Non Linear Lagrangians
用$α|R|\ll 1$研究了二次引力理论$R+αR^2$中的磁单极子、宇宙弦和畴壁的引力场，并与Einstein理论的结果进行了比较.度量要求修改对应于一个短期的'牛顿'的潜力，规范宇宙弦，规范单极和域壁和一个长期的全球单极和全球宇宙弦。在这个理论中，修正对所有的缺陷都是有吸引力的。然而，我们解释说，这些修正的符号一般取决于特定的高阶导数理论和拓扑缺陷的考虑。指出了我们的结果对研究早期宇宙中拓扑缺陷演化的可能意义。
1993-02-01 astro-ph gr-qc hep-th
Ultra-high-energy cosmic rays from relic topological defects
常规源很难将宇宙射线粒子加速到已观测到的最高能量。拓扑缺陷如单极子和弦克服了这个困难，因为它们的自然能量标度等于或高于观测到的能量。由弦连接的单极是一个特别有吸引力的来源，因为它们会聚集在星系晕中，从而解释了GZK截止点的缺失。由轻弦连接的重单极子可以根据需要持续到宇宙的年龄。进一步的观测可能会通过检测晕的各向异性来支持这一模型，或者如果确认了到达方向的强聚类或与已知天体物理学对象的相关性，则可能会反驳这种模型。所有自上而下的模型都必须与最近声称的光子在宇宙射线中所占的百分比比这些模型预测的要小的说法相抗衡。
2001-03-09 astro-ph
The Scalar, Vector and Tensor Contributions to CMB anisotropies from Cosmic Defects
最近的工作强调了矢量和张量的贡献的重要性，大尺度微波各向异性波动产生的宇宙缺陷。在本文中，我们提供了一个一般性的讨论，这些贡献，以及它们的大小是如何约束的因果关系，标度和统计各向同性的基本假设。我们讨论了一个分析模型，说明和解释如何确定各向同性和各向异性的标量，矢量和张量微波各向异性的比率。这提供了一个检查的结果，从大规模的数值模拟，确认的数值发现，矢量和张量模式提供了大量的贡献，大角度各向异性。这导致标量归一化的抑制，并因此导致多普勒峰值的抑制。
1997-07-01 astro-ph
Production of Topological Defects at the End of Inflation
宇宙暴胀和拓扑亏损的研究已经有很长一段时间了，或者是争论不休，或者是相互竞争。一方面，需要一个暴胀时代来解决热大爆炸模型的缺陷，另一方面，宇宙弦和弦状物体被预测在早期宇宙中形成。因此，我们必须找到办法，使两者能够共存。我讨论如何调和宇宙膨胀与宇宙弦。
2007-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Propagation of Ultra High Energy Protons over Cosmological Distances and Implications for Topological Defect Models
本文描述了用混合矩阵-蒙特卡罗方法计算UHE宇宙射线和$γ$ -射线通过宇宙背景辐射场级联的结果。我们计算了级联产生的$γ$射线和中微子辐射，以及级联对初级光谱的影响。我们讨论了各种宇宙线注入谱和主要物种的结果。某些产生最高能量宇宙射线的模型被排除了。
1995-06-23 astro-ph
Power Spectra in Global Defect Theories of Cosmic Structure Formation
介绍了一种计算宇宙结构形成场序理论中微扰功率谱的有效方法，使计算具有前所未有的精度。大尺度模拟被用来测量源应力能量的不相等的时间因子，利用物质和辐射支配期间的缩放以及因果关系，以最佳地利用可用的动态范围。然后重新表示的特征向量乘积的总和，我们认为是最佳的表示，使最终的功率谱的计算，以高精度进行的条件下，recruitors。微波各向异性和物质微扰功率谱的全球字符串，单极子，纹理和非拓扑纹理，并与最近的观察比较。
1997-04-17 astro-ph
On the Statistics of CMB Fluctuations Induced by Topological Defects
本文利用最近在文献\cite{lp92}中介绍的解析模型，研究了拓扑缺陷引起的宇宙微波背景（CMB）温度涨落的统计特性。研究了宇宙弦和纹理的情况。我们推导出${δT}\over T$的概率分布的特征函数，并利用它来获得最低的12个时刻，包括偏度和峰度。还获得了分布函数，并将其与高斯分布进行比较，从而识别出长的非高斯尾部。我们表明，对于宇宙弦和纹理的所有奇数时刻（包括偏度）消失，而相对偏离高斯偶数时刻的顺序增加的时刻。非高斯签名的纹理，来自分布函数和时刻，被发现是更突出的比相应的签名字符串。我们讨论了这一结果的物理起源。
1992-12-07 astro-ph hep-ph
What is the future of causal models of cosmic structure formation?
最近的研究严重限制了宇宙结构形成的标准“缺陷”模型。在这里，我讨论了缺陷模型问题的本质，并将此讨论置于宇宙结构形成的大背景下。特别是，我将宇宙结构形成的模型分类为“因果”或“因果”，并询问缺陷模型的问题是否扩展到所有其他因果模型。我认为，确定原始扰动的因果性质是在现代宇宙学的范围内，这样的确定将产生对非常早期宇宙的深刻见解。
1998-02-20 astro-ph
HELIUM PHOTODISINTEGRATION AND NUCLEOSYNTHESIS: IMPLICATIONS FOR TOPOLOGICAL DEFECTS, HIGH ENERGY COSMIC RAYS, AND MASSIVE BLACK HOLES
我们考虑在早期宇宙时期由非热能释放引发的$^4$ He光致蜕变产生$^3$ He和$^2$ H。我们发现，这一过程不能是原始$^3$ H的主要来源，因为它会导致与标准化学演化假设相冲突的过高的$^3$ He/D比。我们应用这一事实来约束最高能量宇宙线（HECR）生产的拓扑缺陷模型。这种模型被认为是能量高于$10^{20}$ eV的高能粒子和伽马射线的可能来源。来自$^4$ He-photodissification的这些模型的约束进行了比较，从宇宙微波背景辐射（CMBR）的光谱畸变和从观察到的漫γ射线背景的相应限制。结果表明，对于合理的初级粒子注入谱超导宇宙弦，不像普通的字符串或湮灭单极，不能产生的HECR通量在目前的时代，而不违反至少$^4$ He光致蜕变约束。从弥漫的伽玛射线背景的约束排除了占主导地位的生产HECR的大统一粒子的衰变模型与宇宙学演化假设标准的碎裂功能。最后讨论了大质量黑洞诱导光致蜕变的限制条件。
1995-03-26 astro-ph
Limits on Topological Defect Neutrino fluxes from Horizontal Air Shower measurements
我们得到的水平空气簇射率从（EeV）的高能中微子通量预测在一些拓扑缺陷的情况下，作为最高能量的宇宙射线的来源。强调的是不同的字符的事件取决于中微子味的一种类型的相互作用。我们表明，在$10^5-10^7$ GeV的能量范围内的μ子穷人阵雨的约束违反超导宇宙弦中微子通量的最大预测，我们比较它与其他中微子通量的限制，我们讨论了未来的测量，以进一步限制这些模型。
1996-11-30 astro-ph hep-ph
Cosmological Perturbations seeded by Topological Defects: Setting the Initial Conditions
我们考虑一个完全均匀和各向同性的宇宙，经历了突然的相变。如果跃迁产生拓扑缺陷，我们假设，在几何和宇宙流体的扰动也突然出现。我们应用标准的广义相对论结条件来匹配前和后过渡时代，从而设置微扰的初始条件。当缺陷作为一个相干源，它们的密度尺度像背景密度时，我们解析地求解它们的演化方程。我们发现，等曲率以及绝热扰动的创建，在一个比率，这是独立的详细属性的缺陷。我们将我们的结果与目前文献中使用的初始条件进行比较，并展示了宇宙流体如何自然地“补偿”缺陷的存在。
1998-07-08 astro-ph gr-qc
Topological properties of the Cosmic Microwave Background polarization map
宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的观测取得了迅速的进展。这些观测使宇宙学家能够描述宇宙在重组时的状态，现在的观测工作正朝着获得CMB的偏振图的方向发展。在这里，我们把CMB偏振图与液晶进行类比，指出两者有着相似的缺陷。利用缺陷形成理论中的已知结果，我们预测了CMB偏振图中缺陷的统计分布，并为在大角度尺度上探测CMB提供了一种新的工具。
2003-05-08 astro-ph
Limits on Defects Formation and Hybrid Inflationary Models with Three-Year WMAP Observations
利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）三年的观测资料，我们面对混合暴胀模型对宇宙微波背景（CMB）的预测效应。使用模型选择，我们比较了一个简单的平面幂律LCDM模型的能力来描述的数据，涉及全球或本地宇宙弦，或全球纹理的混合通货膨胀模型。我们发现，从统计学上讲，不可能区分这些模型：它们都给出了类似的数据描述，所涉及的各种贝叶斯证据的最大比率从未高于e^{0.1 \pm 0.5}。然后，我们推导出拓扑缺陷对CMB的最大贡献，并将宇宙弦张力的可能值设为Gμ \leq 2.1 \times 10^{-7}（68%置信限）。最后，我们给出了D项弦的质量标度的相应限制，F项和D项耦合常数（κ和λ）以及暴胀标度（M和\sqrt）的限制。
2007-06-19 astro-ph hep-ph
WMAP constraints on inflationary models with global defects
我们使用宇宙微波背景角功率谱的上限的程度，全球缺陷可能有助于宇宙结构的形成。我们在暴胀范式下探索这一点，但在宇宙早期阶段，由于全球O（4）对称性的破坏而增加了纹理。作为衡量他们的贡献，我们使用的分数的温度功率谱，这是由于在多极10的缺陷。然而，我们发现一个参数退化，使适合的第一年的WMAP数据，即使有一个显着的缺陷分数。这种简并涉及重子分数和哈勃常数，加上归一化和倾斜的原始功率谱。因此，对这些宇宙学参数的约束被削弱了。结合WMAP数据与大爆炸核合成计算和高红移氘丰度的物理重子分数的约束，限制了简并的程度，并给出了缺陷分数的上限为0.13（95%置信度）。
2004-07-27 astro-ph hep-ph
Cosmic string lens effects on CMB polarization patterns
扩展Kaiser-Stebbins机制，我们在这里提出了一种方法，用于检测遗迹的拓扑缺陷，如宇宙弦的基础上透镜诱导的小尺度B型极化的CMB。暴胀模型中，宇宙的大尺度结构从暴胀子涨落中出现，但并不排除在暴胀阶段结束时形成拓扑缺陷。在这种情况下，我们表明，一个字符串上的小规模的E-型偏振的CMB的透镜效应诱导了大量的B-型偏振沿视线。估计不同分辨率的CMB实验的影响的幅度。
2000-01-19 astro-ph hep-ph
Cosmic microwave anisotropies from BPS semilocal strings
我们提出了有史以来第一次计算的宇宙微波背景CMB各向异性功率谱从半局域宇宙弦，通过模拟的经典场论。半定域弦是一种非拓扑缺陷，出现在一些由基础物理学激发的暴胀模型中，并且被认为与具有（拓扑）宇宙弦的模型相比放松了对称性破缺尺度的约束。我们得到的模型参数，包括弦张力参数μ，从适合宇宙学数据的约束，并发现在这方面BPS半局部字符串类似于全球纹理比拓扑字符串。当Gmu = 5.3 × 10 ^{-6}（G为牛顿常数）时，在l = 10时所观察到的微波各向异性是再现的。然而，与其他缺陷一样，光谱形状与观测结果不匹配，并且在具有暴胀扰动加上半局域弦的模型中，当使用CMB数据、哈勃关键项目和大爆炸核合成数据时，95%置信水平的上限为Gmu<2.0 x10 ^{-6}（参见图10）。Gmu<0.9x10^{-6}（对于宇宙弦）。我们还进行了贝叶斯模型比较几个模型和没有缺陷，显示模型的缺陷，既不最终赞成也不赞成目前。
2008-07-11 astro-ph hep-th
The Doppler peaks from a generic defect
我们调查的异国情调的多普勒峰特征的纹理和宇宙字符串是通用的新奇有关的缺陷。我们发现，“异相”纹理特征是一个意外。一般缺陷，当它们产生类似于膨胀的第二峰结构时，对其施加加性位移。这种转变不一定是“异相”的。我们还表明，哪些因素是负责的次级振荡的情况下发现宇宙弦。在这个一般的分析，我们最后考虑的条件下，拓扑缺陷和通货膨胀可以混淆。有人认为，只有$Ω=1$暴胀和一个缺陷与视界大小相干长度有机会被混淆。任何其他的暴胀或亏损模型总是明显不同的。(To出现在第三十一届Moriond会议的议事录中，"微波背景各向异性“）
1996-06-12 astro-ph
Cosmic structure formation in Hybrid Inflation models
一类广泛的暴胀模型，称为混合暴胀模型，可能会在暴胀时期结束时的相变期间产生拓扑缺陷。我们指出，如果这些缺陷的能量尺度接近大统一的能量尺度，那么它们对宇宙结构形成和微波背景各向异性产生的影响是不可忽略的。因此，有可能通过在膨胀期间产生的绝热扰动和由缺陷产生的主动等曲率扰动的组合来对结构进行播种。由于这两种机制是不相关的，功率谱可以通过对各个贡献的加权平均来计算。我们调查可能的观测结果，这与一般的混合通货膨胀模型，也是一个特定的模型的基础上超引力。这些混合扰动的情况下，有一些新的观测结果，这些定性讨论。
1998-10-13 astro-ph
Can Doppler Peaks discriminate among Inflationary models and Topological Defect scenarios
宇宙微波背景中的多普勒峰值可以使我们区分两类理论暴胀模型和拓扑缺陷模型，它们试图解释宇宙结构形成的起源。我们考虑由冷暗物质主导的宇宙中的全球纹理所播种的密度扰动。我们计算的主峰的高度和位置，并得出结论，如果初始扰动是由于放大的标量场的量子涨落在一个通用的暴胀时代，得到一个不同的签名。我们相信，我们的分析适用于所有类型的整体缺陷和一般的整体标量场。然后，我们质疑的时间相干性的来源，假设在纹理模型的有效性。最后，我们讨论了宇宙弦源的时间相干性，通过在闵可夫斯基空间中演化的宇宙弦网络的能量和动量的相关性。
1996-11-29 astro-ph
Signatures of Topological Defects
我们认为，由于各种限制，宇宙弦和弦-弦网络不太可能产生观测到的超高能宇宙射线（UHECR）通量。在迄今为止研究的拓扑缺陷中，最有前途的UHECR源是项链和单极子。其他类似于拓扑缺陷的可行来源是残余超重粒子。所有这些源在产生时都有比核子多的π介子（从而光子）。我们表明，在项链的情况下，扩散的质子通量可以大于光子通量，由于吸收后者的radiobackground，而单极子和遗迹粒子集中在星系晕，和光子通量占主导地位。后者的另一个特征是太阳在星系晕中的不对称位置所造成的各向异性。在迄今为止考虑的所有情况下，包括项链，光子必须存在于从拓扑缺陷观察到的超高能辐射中，并且光子诱导和质子诱导的广泛空气簇射之间的实验区分可以为超高能宇宙射线的起源提供线索。
1998-08-24 astro-ph
Electroweak Baryogenesis with Topological Defects
电弱重子发生是最近研究的一个课题[1]。在这里，我们讨论了一个新的方案，它的优点是不敏感的顺序的电弱相变。我们简要地回顾了一种使用不稳定电弱弦[3]的机制[2]，并详细讨论了一种使用前一次相变后留下的拓扑缺陷（特别是宇宙弦）的机制[4]。
1994-06-21 astro-ph hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays and Inflation Relics
在暴胀后有两个物质产生的过程可能与解决观测到的能量超过GZK截止值的宇宙射线之谜有关：1）超重（准）稳定粒子的引力产生，以及2）导致拓扑缺陷形成的非热相变。我们会考虑这两种可能性。
1999-03-31 astro-ph hep-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropies from Scaling Seeds: Global Defect Models
我们研究了不同哈勃参数值下非零宇宙学常数的宇宙演化中结构形成的全局纹理模型。我们发现，没有显着的声学峰值和大规模的小功率是这些模型的鲁棒预测。然而，通过与数据的仔细比较，我们得出结论，目前我们不能以目前的CMB数据为理由安全地拒绝该模型。排除星系相关数据的手段需要对偏置和统计的假设。新的、非常严格的约束来自于特殊的速度。研究大N极限，我们认为，我们的主要结论适用于所有的全球O（N）模型的结构形成。
1998-11-11 astro-ph
Cosmological Perturbations from Cosmic Strings
概述了宇宙弦和其他拓扑缺陷的宇宙学扰动理论的某些方面，特别提到一个简单的例子：空间平坦的CDM主导的宇宙。本文介绍了守恒的能量-动量赝张量，并由此导出了密度微扰方程，说明了缺陷演化的标度假设是如何导致视界内波长的Harrison-Zel'dovich谱的。
1994-12-20 astro-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays from Decaying Superheavy Particles
衰变的超重粒子可以由拓扑缺陷产生，或者在它们是准稳定的情况下，作为早期宇宙的遗迹。这些粒子的衰变可能是观测到的超高能宇宙射线（$E \sim 10^{10} - 10^{12} GeV$）的来源。作为UHE CR源的拓扑缺陷进行了严格审查，宇宙项链和胆固醇对被确定为最合理的来源。遗留的超重粒子在晕中聚集，它们的衰变产生UHE CR而没有GZK截止。超高能锂离子超对称粒子是伴随超重粒子衰变的级联过程中自然产生的。这些粒子被讨论为宇宙中的UHE载体。
1998-01-08 astro-ph
Lumps in the throat
我们研究了发生膜膨胀的弯曲喉道中的经典集中解。我们在这里研究的一些孤立子或块解是（p，q）宇宙弦和它们的连接，宇宙项链和半局域弦和一般的半局域缺陷。我们展示了如何各种包装模式的D3膜可用于研究所有这些缺陷在一个内插设置。我们的建设，使我们能够研究（p，q）弦结在弯曲的背景和存在的非平凡的RR通量。我们扩展的交界处建设，让宇宙项链的可能性，并显示这些新的块解决方案如何形成一个一致的图片在膨胀膜模型。我们还给出了一个通用的半局部缺陷在这些背景下的建设，并认为我们的建设包括所有可能的建设半局部缺陷与任何全球对称性。这些配置的宇宙学意义进行了简要的研究。
2007-04-19 astro-ph gr-qc hep-th
A liquid crystal analogue of the cosmic string
在几何光学的范畴内，我们考虑光在具有拓扑线缺陷的各向异性介质中的传播。结果表明，在这种介质中传播的光所感知的有效几何是宇宙弦时空的一个空间截面。
2005-09-22 astro-ph cond-mat.soft gr-qc
Ultra high energy cosmic rays from cosmological relics
超高能宇宙射线（UHECR）可能是来自非常早期（后暴胀）宇宙的信号。在这个宇宙学时代，拓扑缺陷（TD）和长寿命超重（SH）粒子有望自然有效地产生。这两个遗迹现在都可以产生粒子，如质子和光子，其能量大大超过UHECR中观察到的能量，$E \sim 10^{10} - 10^{11} GeV$。作为UHECR源的拓扑缺陷的批判性审查和宇宙项链和monopolonia被确定为最合理的来源。遗留的超重粒子和单极子被证明是集群在我们的银河系的晕和他们的衰变产生UHECR没有GZK截止。这两个模型的观测签名进行了讨论。
1998-11-17 astro-ph
Topological Defects and CMB anisotropies : Are the predictions reliable ?
我们考虑一个拓扑缺陷网络，它可以部分衰变为中微子、光子、重子或冷暗物质。我们发现，度标度振幅的宇宙微波背景（CMB）的各向异性以及形状的物质功率谱可以大大修改时，考虑到这样的衰减。我们的结论是，目前的预测结构形成的缺陷可能是不可靠的。
2000-02-01 astro-ph
Testing cosmological defect formation in the laboratory
像宇宙弦这样的拓扑缺陷可能是在宇宙早期的相变中形成的。直接测试这个想法是不可能的，但其机制可以通过研究低温凝聚态系统中的类似过程来阐明。到目前为止，关于超流氦和超导体中涡旋形成的实验得出了一些令人困惑的结果。我将讨论其可能的解释。
2001-11-06 astro-ph cond-mat.soft cond-mat.supr-con
