Kinky D-branes and straight strings of open string tachyon effective theory
本文利用非BPS快子D-膜的有效作用量构造了扭结D1-膜超D-螺旋解及其T-对偶D2-膜超管。在零角动量的极限，这两种类型的解决方案坍缩到零半径，分别产生一个简并的字符串配置对应的粒子以光速和静态直字符串配置。这些解共享基本弦的所有性质，并且不具有先前在此上下文中发现的其他解的病态行为。对Sen提出的“广义规范变换”进行了简短的讨论，以证明我们方法的有效性。
2003-07-15 hep-th
Classical dynamics of strings and branes, with application to vortons
这些说明提供了一个介绍性的概述经典膜动力学的要素在一个时空背景的任意维度，使用系统的几何处理强调的作用，第二个基本张量及其跟踪，曲率矢量$K^μ$。将这种方法应用于普通四维背景下宇宙弦环的涡顿平衡态的稳定性问题。
2011-12-09 hep-th
Cosmic D-Strings and Vortons in Supergravity
最近的发展弦启发模型的通货膨胀表明，D-弦形成于通货膨胀的结束。在D弦的超引力模型中，对于缠绕数为n的D弦，存在2（n-1）个手征费米子零模。利用残余vorton密度的界，我们证明了缠绕数n>1的D弦比宇宙学相变中产生的宇宙弦受到更强的约束。如果这些涡旋子能存活到现在，它们的D弦张力必须满足8πG_N μ \lesssim p 10^{-26}，其中p是相互对易几率。类似地，与旁观者费米子耦合的D弦携带电流，也需要遵守上述界限。n=1的D弦不携带电流并逃避边界。讨论了D弦与超对称破缺的耦合。当存在单个U（1）规范群时，我们证明了自发超对称破缺与宇宙D弦之间的不相容性。我们提出了一种超对称破缺的替代机制，它包括一个额外的U（1），并可能缓解这个问题。我们猜想这会对费米子零模产生什么影响。
2006-08-13 hep-th
Vorton construction and dynamics
涡旋子是超导宇宙弦的闭合回路，携带电流和电荷。本文给出了Witten的U（1）xU（1）理论的整体版本中第一个涡旋子的数值构造。一个能量最小化的程序是用来计算固定的一系列的电荷和电流的涡旋，并计算相关的涡旋半径。我们发现，基于无限直宇宙弦的标准分析不能很好地描述vorton截面。计算的解决方案被用作初始条件的轴对称时间演化代码，这验证了解决方案确实是平稳的，是稳定的轴对称扰动。保持轴对称的扰动激发振荡模式，并产生最终返回到静止涡旋的演化。最后，将所构造的涡子解作为初始条件进行了全（3+1）维数值模拟，发现了涡子对非轴向扰动的不稳定性，这种不稳定性导致涡子的箍缩和弯曲，从而导致涡子的破坏。
2008-12-17 hep-th
Dynamical instability criterion for circular (vorton) string loops
动力学扰动方程推导出一个通用的弹性弦模型的稳态-适合于代表超导宇宙弦-在一个平坦的背景。在圆平衡（即vorton）状态的情况下，一个封闭的弦回路的基本轴对称（$n=0$）和最低阶（$n=1$）的非轴对称扰动模式可以永远是不稳定的。然而，高阶模式（$n\geq 2$）的稳定性被发现是非平凡地依赖于纵向扰动的特征传播速度，$c$的值和相应的外部扰动速度，$v$说。对于每一个模式数的不稳定性的标准是存在的非实根的某一立方本征值方程相应的模式频率。一个非常简单的充分但非必要的条件，即特征速度比$c/v$大于或等于1，这就是根的真实性，因此不存在不稳定性。对低速（实验上可达到的）非相对论区的进一步研究表明，在该极限下，不稳定性的判据是无量纲特征比$c/v$小于一个临界值$χ_c$，其数值约为$1\over 2$。在与超导宇宙弦相关的相对论体系中，情况相当微妙，需要更详细的研究，但推迟到未来的工作。
2003-06-12 hep-th
Fermionic Zero Modes of Supergravity Cosmic Strings
弦论的最新发展表明，宇宙弦可以在膜暴胀结束时形成。超引力提供了一个现实的模型来研究膜膨胀中产生的弦的性质。虽然宇宙弦在平坦时空中的性质已经被广泛研究，但在引力存在的情况下存在着显着的复杂性。我们研究了引力对超引力中产生的宇宙弦的影响。费米子零模是宇宙弦的一个共同特征，一般出现在超对称模型中。相应的无质量电流可以产生稳定的弦环（vortons）。我们宇宙中的vorton密度受到强烈的约束，这使得许多关于宇宙弦的理论被排除在外。我们在超引力理论中研究了宇宙弦上费米子零模的存在性。导出了零模个数的一般指数定理。我们表明，包括引力子，一些（但不是全部）零模式消失。这削弱了宇宙弦模型的约束。特别是，在膜膨胀模型中缠绕一号宇宙D弦不受vorton约束。我们还讨论了超对称破缺对宇宙D弦的影响。
2006-08-14 hep-th
Vortons with Abelian and non-Abelian currents and their stability
我们探讨了宇宙弦的Witten的$U(1) \times U(1)$模型中的vorton解，以及通过引入三重非阿贝尔场在弦内凝聚而得到的修改版本$U(1) \times SO(3)$中的vorton解。我们限制的情况下，在散装的未破缺的对称性保持全球性。的vorton解决方案被发现数值某些参数的选择，并在薄vorton极限得到的解析解进行比较。我们还讨论了涡旋子衰变为Q环（或自旋Q球）的过程，并在一定程度上讨论了电荷阈值以上涡旋子的时间依赖行为。
2019-12-08 cond-mat.other hep-th
Brane dynamics for treatment of cosmic strings and vortons
本课程提供相对论膜模型的一般理论的自我介绍，包括点粒子，弦和膜表示的现象，可以被认为是被限制在一个世界片的相应尺寸（分别为一，二，三）在薄极限近似的范畴。本课程的第一部分是纯粹的运动学方面：它显示了如何，二阶微分，几何（特别是内部和外部曲率）的膜世界单的任意尺寸是描述的第一，第二，和第三基本张量;扩展到叶理的一个汇的这样的世界单也简要讨论。在下一部分中，将展示如何--到薄极限的最低阶--这样一个膜世界片的演化将总是由一个简单的张量运动运动方程控制，其左手边是第二基本张量与相关表面应力张量的收缩，而右手边在自由运动的情况下将简单地消失，否则将仅仅是可能碰巧作用在物体上的任何外力密度的正交投影。膜（允许从这样一个薄的极限处理的一阶偏差将需要一个更复杂的类型的演变方程，其中的原型例子。课程的最后一部分集中在弦的情况，特别是被称为涡子的静止（离心支撑）构型，如果它们足够稳定，可能具有相当大的宇宙学意义。
1997-05-22 hep-th
Quantum current dissipation in superconducting strings and vortons
本文讨论了具有玻色超导性的宇宙弦的电流稳定性。弦的非零曲率一般会引起载流粒子的量子不稳定性。它的衰减率探索各种类型的模型参数，弯曲的字符串形状，和衰减过程。作为宇宙学的应用，通过评估宇宙学演化来检查弦网络中超导弦的稳定性以及宇宙涡旋的稳定性。零模以及因此的涡顿在各种情况下都不稳定，例如，在弦外的载流粒子质量和弦张力之间有一个层次，或者载流粒子与轻粒子（如标准模型粒子）有相当大的耦合。
2023-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A detailed study of the stability of vortons
我们构建和模拟规范vortons的动力学-宇宙弦的圆形回路，由捕获的电荷和电流的角动量支持，并提供更多的细节，我们以前提出的完全稳定的vorton。我们发现，它们的存在和动力学性质可以准确地预测的分析基础上无限的，直的超导字符串，如果他们的相频率满足一个额外的约束。我们表现出良好的定量协议与薄弦近似（TSA），并提供证据表明，曲率修正成反比的vorton半径。这是验证与能量最小化算法，产生vorton解决方案和随后的轴向和全三维演化代码。我们发现，我们可以预测的频率的每一种模式的振荡，确定哪些模式是不稳定的，并计算不稳定模式的增长率，以高度的准确性。
2021-12-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Irreducible cosmic production of relic vortons
在我们的宇宙中存在着一个由载流宇宙弦组成的标度网络，预计在宇宙膨胀期间会不断地产生具有守恒电流的环。这些环辐射引力波，并可能稳定成离心支撑的结构。我们表明，这一过程产生了一个不可约的人口的vortons尚未考虑到目前为止。特别是，即使在弦形成的时候没有形成环，我们也期望今天大量存在的涡旋子。我们确定了它们的宇宙学分布，并估计了它们今天作为弦张力和当前能量尺度的函数的遗迹丰度。这允许我们排除这个参数空间的新域。与此同时，在弦电流的某些条件下，涡子被证明是一个可行的和原始的暗物质候选者，可能为所有值的弦张力。它们的质量、自旋和电荷谱很宽，在暗物质的研究中，它们会有一种不寻常的现象。
2021-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Boltzmann treatment for the vorton excess problem
我们推导并求解了一个玻尔兹曼方程，该方程控制着携带电流的宇宙弦环的数密度的宇宙学演化，其离心支撑的平衡构型也被称为涡旋。相空间是三维的，由时间变量、环的大小和一个守恒的量子数组成。我们的方法包括引力波发射，一个可能的有限寿命的涡旋和工程与任何初始环分布和任何环生产函数。然后，我们展示了我们的结果如何推广以前的方法上的vorton过剩问题，通过跟踪的时间演化的各种子群体的载流回路在一个字符串网络。
2013-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Stabilisation of Superconducting Sigma Strings and their Drum Vortons
我们讨论了在热背景下稳定嵌入弦的各种相关问题。特别是，我们证明，这样的字符串一般会成为超导在适度的低温，从而提高其稳定性。然后，我们提出了一类新的缺陷-鼓涡-出现时，一个小的对称性破缺项被添加到潜在的。我们在O（4）西格玛模型的背景下显示这些点，与QCD标度以下的强子动力学有关。该模型允许“嵌入缺陷”（通过施加嵌入约束获得的更简单--在这种情况下为O（2）对称--模型的拓扑缺陷配置），这些缺陷在零温度下的完整模型中是不稳定的，但在中等高温下的热气体中可以稳定（通过与光子的电磁耦合）。它在这里示出，低于嵌入的缺陷稳定阈值，仍将有稳定的宇宙弦缺陷。然而，它们将不是对称嵌入涡旋型，而是“非对称”涡旋型，并且是自动超导的。在弱对称性破缺项的存在下，例如在强子动力学中使用O（4）模型时自然产生的，弦成为一种新的宇宙σ膜的边界，其张力由π质量给出。弦电流将使一个回路有可能达到一个（经典的）稳定的平衡态，它与“普通”的涡顿态不同，因为它有一个西格马膜以鼓状的结构横跨它。然而，如果对称性破缺太强，这种缺陷将完全不稳定，正如在O（4）西格玛模型的强子应用中发现的情况--由于π介子质量的相当大的值。
2002-02-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Stability of Superconducting Strings
本文通过经典与量子分析及格点模拟，研究超导弦作为弦与费米子零模束缚态的稳定性，确认其弛豫至涡子构型，并揭示零模衰变机制，发现宽零模波函数可增强涡子稳定性。
2024-12-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Stability of Fermionic Superconducting Current in Cosmic String
最近，在轴子模型中宇宙弦的手征超导性引起了人们的注意。这种非对称性可以改变对轴子模型宇宙学的标准理解。例如，具有相当大的超导电流的弦环可以成为稳定的配置，这被称为Vorton。量子力学的性质也会影响弦网络的宇宙演化。本文研究了弦中超导电流的稳定性。我们发现，即使载体粒子在真空中不稳定，对于直弦或无限小的弦芯，超导性确实是稳定的。然而，我们也发现，在典型的轴子模型中，如果载体粒子在真空中是不稳定的，载体粒子的衰变曲线弦。因此，Vorton的寿命与真空中的载体颗粒的寿命相差不远。
2021-05-29 hep-ph hep-th
Stable cosmic vortons in bosonic field theory
在规范$U(1)\times U(1)$场论中，由超导电荷和电流引起的角动量支持的稳定环解已经被提出。我们构造潜在的宇宙学相关的解决方案，使用梯度流的第一次，并提出最有力的证据，迄今为止，他们是稳定的轴向，更重要的是，非轴向扰动。更重要的是，我们说明了定量协议与半解析预测的基础上，薄弦近似验证世界片行动的方法，它们的形成和演变。
2021-11-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stability of string defects in models of non-Abelian symmetry breaking
在本文中，我们描述了一种新型的拓扑缺陷，称为homilia字符串，这是稳定通过与字符串网络的相互作用。利用解析和数值方法，我们研究了homilia弦的稳定性和动力学性质，证明了它们可以形成稳定的电弱弦。在对称破缺的SU（2）xU（1）模型中，两个homilia弦的交点被等同于一个sphaleron。由于排斥力，homilia弦分离，导致sphaleron湮灭。结果表明，电弱homilia弦环不能稳定的vortons，这规避了不利的宇宙学问题与稳定的循环。GUT规模homilia字符串的后果进行了讨论。
1998-08-12 hep-th
Can type II Semi-local cosmic strings form?
我们提出了一个半局域弦缺陷的最简单的可能模型，其中一个U（1）规范子群的否则整体SU（2）被打破，产生本地宇宙弦赋予载流属性。限制注意II型涡的非载流状态是不稳定的，我们表明，凝聚必须形成微观和宏观上演变的手征配置。有人认为，这种配置可能存在于一个稳定的状态，从而诱导大的宇宙学后果的基础上平衡角动量支持的环配置（vortons）。在这里，我们表明，目前本身引起的宏观（纵向）不稳定性：我们得出结论，II型半本地宇宙弦不能形成在宇宙学的背景下。
2012-10-23 hep-th
Shape of Cosmic String Loops
复杂的宇宙弦环会碎裂，直到它们达到简单的、不相交的（“稳定”）构型。通过大量的数值研究，我们表征这些吸引子环的形状，包括它们的长度，速度，扭结，和尖点分布。我们发现，一个包含M个谐波模的初始环平均会分裂成3M个稳定环。这些稳定的环近似描述的退化扭结环，这是平面和矩形，独立于初始环上的模式的数量。这是证实了一个稳定的家庭的扰动退化扭结回路的分析建设。平均稳定的循环也被发现有40%的机会包含一个尖点。我们研究了不同长度的稳定回路的性质，发现只有轻微的变化。最后，我们开发了一个新的解析格式来显式求解弦约束方程。
2010-12-07 astro-ph.CO cond-mat.str-el hep-ph
Zero modes on cosmic string loops
我们研究了宇宙弦环上的费米子模谱。我们没有发现费米子零模，也没有大质量的束缚态-这意味着由费米子流稳定的涡旋不存在。我们还研究了扭结-（反）扭结和涡旋-（反）涡旋系统，发现所有净拓扑荷为零的系统都不支持费米子束缚模。
2007-06-04 hep-ph hep-th
Current induction and macroscopic forces for superconducting strings
本文研究超导 vorton 中由逆光电效应导致的电流产生机制，并比较费米子散射与环境诱导束缚态谱流对宏观 Magnus 力的贡献。
2022-12-19 gr-qc hep-th
On the Behaviour and Stability of Superconducting Currents
本文给出了经典$U(1) \times U(1)$模型中超导弦上电流演化的解析和数值结果。我们推导出这些字符串上的电流和电荷的能量泛函，建立严格的最小值应该存在于这个模型中的循环有限大小（vortons），如果电荷和电流都存在于世界表。然后，我们研究这些字符串上的电流的稳定性，我们发现一个分析标准的发病不稳定性（在中性极限）。该限制指定了比先前启发式估计更低的最大电流。最后，我们讨论了在所考虑的模型中，循环向其最终的vorton状态的演变。
2003-02-13 astro-ph hep-ph hep-th
Mechanics of cosmic rings
在平坦的背景下，简单的非导电弦环没有严格稳定的平衡态，但对于超导类的宇宙弦环，这种“vorton”态将存在，旋转的圆形结构被恰当地描述为"宇宙环“（可以想象，它可能是宇宙物质组成的重要贡献者）其平衡是针对逆行特性的零角速度获得的。这样一个“宇宙环”的特征是它的质量M和角动量J，比如说，在微观水平上对应于两个独立的量子数，即电荷数C和拓扑相数N，它们的乘积决定了角动量J=CN，而它们的比值决定了弦的局部本征态，其可以根据C/N是否大于或小于取决于基础理论模型的临界值而定性地分类为“电”型或“磁”型。
2007-03-02 hep-th
String Necklaces and Primordial Black Holes from Type IIB Strings
我们考虑IIB型弦论中的静态宇宙弦环模型，其中弦在内部空间中包裹着圈。弦不是拓扑稳定的，然而，存在一个提升的潜在陷阱的绕组引起扭结cycloops。我们发现，PBH的形成发生在早期的一个小窗口，而在晚些时候，我们观察到形成的暗物质遗迹的标度制度。这与先前基于场论模型的预测形成鲜明对比。我们还考虑了PBH对宇宙质量密度的贡献，并利用实验数据对弦论参数施加了限制。
2010-02-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Topological Defects from Holography
本研究通过全息框架（Witten-Sakai-Sugimoto模型）探索SU(N)规范群单味耦合模型中的宇宙拓扑缺陷，揭示手征对称破缺产生的弦圈、畴壁及vortons的紫外描述与有效理论，发现其相变及拓扑相激发特性。
2025-02-11 hep-ph hep-th
Stability of superconducting strings coupled to cosmic strings
本文研究了U（1）_{局域} × U（1）_{全局}模型中超导弦的稳定性，该模型通过规范场相互作用项与U（1）阿贝尔-希格斯弦耦合.的相互作用对电流稳定性的影响进行了数值研究，通过改变我们的模型的物理限制内的相关参数。我们发现，横向（分别）的传播速度。纵向）扰动随着超导和阿贝尔-希格斯弦之间的结合的增加而增加（减少）。此外，我们观察到，对于足够小的超导弦的磁通管的宽度和/或足够大的超导和阿贝尔-希格斯弦之间的相互作用，超导弦不能携带类空间，即磁流。我们的模型可以被看作是一个场论实现的束缚态的p F弦和q超导D弦，并具有重要的意义，在网络的演化过程中，这样的字符串的vorton形成。
2011-10-28 hep-ph hep-th
The stochastic gravitational wave background from cosmic superstrings
本研究通过多张力速度相关单尺度模型演化宇宙超弦网络，拟合NANOGrav 15年数据集，发现宇宙超弦对随机引力波背景的解释与超大质量黑洞模型似然性相当，还给出基本弦张力等参数的期望值及弦耦合上限。
2025-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Majorana zero modes
我们推导出了在宇宙弦背景下的马约拉纳费米子的零模解，并将其与（中性）狄拉克费米子的零模解进行了对比。马约拉纳零模不携带矢量或轴向电荷，它不能被玻色子化。我们研究了涡顿形成和稳定性的影响。在无质量极限下，零模的稳定性由能量动量守恒保证。然而，零模式在弦环上获得有效质量。据发现，电流形成的条件下，可以是有效的正是那些零模式衰减是最有可能发生的。
2005-01-11 astro-ph hep-ph hep-th
Baryonic handles: Skyrmions as open vortex strings on a domain wall
我们考虑的BEC-Skyrme模型，这是基于一个Skyrme型模型的潜在动机的玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs），特别是，我们研究的Skyrmions附近的域壁，居住的理论。该理论有丰富的Skyrmion解决方案，表现为扭曲的涡环或涡子的体积和附着在域壁的涡柄。后者是相连的开放涡弦。我们进一步研究了畴壁与Skyrmion之间的相互作用、涡柄之间的相互作用以及涡柄与体相涡环之间的相互作用。我们发现，畴壁提供了一个大的结合能的孤子，它是积极的首选尽可能接近畴壁，其他配置坚持到散装是亚稳态。我们发现最稳定的2-Skyrmion是一个终止于畴壁的圆环形编织弦结，它是由畴壁上的两个涡柄碰撞产生的，但也有一个亚稳结构，它是由畴壁上的涡柄和体相的涡环碰撞产生的双扭曲涡柄.
2018-11-04 hep-ph hep-th
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
Avoidance of Collapse by Circular Current-Carrying Cosmic String Loops
早期计算Witten型超导真空涡旋缺陷的非线性动力学演化的尝试依赖于使用近似的导电弦模型，该模型过于简单，无法适当考虑电流饱和的影响。然而，在新发展的一类相当复杂的，但仍然方便分析的导电弦模型中，这种效应是充分考虑的。这些更现实的模型最近已被拉森和Axenides用来研究在没有角动量的情况下弦环的坍缩。目前的工作扩展这项调查的一般情况下，圆弦环的角动量是目前，因此，将有一个离心势垒。这个势垒将防止崩溃，除非初始条件是这样的，即达到相关的电流饱和极限，在这种情况下，涡缺陷的弦描述将破裂，因此其随后的命运是难以预见的。另一方面，如果避免了饱和，则可以预期环路最终将辐射掉其多余的能量，并稳定在涡顿型平衡态。
1996-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic gravitational waves from cosmic string loops in scaling
如果宇宙弦是在早期宇宙中形成的，它们的相关环在整个宇宙历史中发射引力波，并在所有频率上贡献于随机的引力波背景。我们提供了一个新的估计的随机引力波频谱考虑一个现实的宇宙循环分布，在缩放，因为它可以推断从南部-后藤数值模拟。我们的结果考虑了迄今为止忽略的各种影响。我们包括两个引力波发射和回反应的影响上的环分布，并表明，他们产生两个不同的功能的频谱。关于弦的微观结构，除了尖点和扭结的存在下，我们表明，由扭结碰撞产生的引力波爆发可能占主导地位的摆动弦的信号，这种情况可能是有利的，在最近的数值模拟。鉴于这些新的结果，我们提出了四个原型方案，剩余的理论不确定性的范围内，我们推导出相应的信号，并估计由LIGO和欧洲脉冲星定时阵列（EPTA）观测的弦张力的约束。在95%的置信度下，这些方案中约束较少的方案显示出弦线张力GU < 7.2 x 10^{-11}。每次振荡携带两个尖点的平滑回路验证了两西格玛界限GU < 1.0 x 10^{-11}，而所有场景中最受约束的描述了非常弯曲的回路，并在95%的置信度下满足GU < 6.7 x 10^{-14}。
2018-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
