Stability of gravitating charged-scalar solitons in a cavity
给出了腔中爱因斯坦荷电标量场理论的新正则解。该系统被封闭在反射镜状边界内，在该边界上标量场消失。镜面被放置在最靠近原点的标量场的零点处，在这个边界内，我们的解是正则的。我们研究了这些孤子的线性，球对称扰动下的度规，标量和电磁场的稳定性。如果反射镜的半径足够大，我们提出的孤子的稳定性的数值证据。当镜半径较小时，部分孤子不稳定。我们讨论这种不稳定性的物理解释。
2016-07-12 gr-qc hep-th
d=4+1 gravitating nonabelian solutions with bi-azimuthal symmetry
我们构造了4+1维SU（2）Einstein-Yang-Mills理论在双方位角对称下的静态渐近平坦解。粒子和黑洞解被认为是两套不同的边界条件在杨米尔斯部门，对应于多孤子和孤子反孤子对。对于引力多孤子解，我们发现它们的单位电荷质量小于相应的单位电荷球对称孤子的质量。
2007-11-27 gr-qc hep-th
Analytic non-Abelian gravitating solitons in the Einstein-Yang-Mills-Higgs theory and transitions between them
给出了（3+1）维Einstein-Yang-Mills-Higgs理论中全局正则非阿贝尔引力孤子的两个解析例子。在这两种情况下，时空几何都是纳里埃型的，杨-米尔斯场是完全正则的，是介子型的（即与纯规范成比例）。然而，在第一类（I型）中，$X_{0} = 1/2$（和迄今为止所有已知的介子例子一样）和希格斯场是平凡的，而在第二类（II型）中，$X_{0}$不是1/2，希格斯场是不平凡的。我们比较了I型和II型家庭的熵，确定II型孤子时，有利于I型孤子：希格斯场的VEV起着至关重要的作用，在确定系统的相位。耦合到引力孤子的非阿贝尔场的测试标量场的Klein-Gordon方程可以写成二维D 'Alembert算符加上描述四维量子霍尔效应（QHE）的哈密顿量之和：I型解和II型解之间的差异表现在相应能级简并度之间的差异。
2021-07-15 gr-qc hep-th
On the inexistence of solitons in Einstein-Maxwell-scalar models
在Einstein-Maxwell-标量模型中建立了自引力孤子的三个不存在性结果，其中标量场一般通过标量函数$f(Φ)$与Maxwell场非最小耦合.首先，考虑一个平凡的麦克斯韦场，这产生了一致的截断的完整模型。在这种情况下，使用标度（德里克型）参数，它是建立没有静态和轴对称的自引力标量孤子存在，除非标量势能是负的时空中的某个地方。这概括了以前的静态和严格平稳的情况下的结果。因此，旋转本身不能支持自引力标量孤子在这类模型。其次，考虑了常号耦合。推广了Heusler以前关于电真空的论点，我们确定不存在静态的自引力电磁标量孤子。因此，一个变化的（但常数符号）电容率单独不能支持静态爱因斯坦-麦克斯韦标量孤子。最后，第二个结果是广义的严格静止的，但不一定是静态的，时空，使用Lichnerowicz型参数，概括以前的结果在模型中的标量场和麦克斯韦场不直接耦合。这些结果的有效性范围指出了绕过它们的可能途径，以获得爱因斯坦-麦克斯韦标量模型中的自引力孤子。
2019-04-25 gr-qc hep-th
Scalar hairy black holes and solitons in a gravitating Goldstone model
研究四维时空中由O（3）等矢量标量场描述的整体对称破缺Goldstone模型与爱因斯坦引力耦合的黑洞解.我们的组态是静态的和球对称的，在无穷远处接近闵可夫斯基时空背景。在事件视界半径为零的极限下，得到了一组全局正则的类粒子解。这些组态可以被视为“正规化”的整体单极子，因为它们的质量是有限的，时空几何没有亏损角。作为一个不寻常的功能，我们注意到存在的极端黑洞在这个模型中定义的重力和标量场。
2011-07-14 gr-qc hep-th
Gravitating Non-Abelian Solitons and Black Holes with Yang-Mills Fields
本文综述了具有非阿贝尔规范场的引力类粒子和黑洞解。重点是给出的结构的解决方案的描述和连接的平坦空间孤子物理的结果。我们描述了爱因斯坦-杨-米尔斯理论中产生的巴特尼克-麦金农孤立子和非阿贝尔黑洞，以及它们的各种概括。这些包括轴对称和缓慢旋转的配置，解决方案与更高的规范组，$Λ$ -长期，双光子，和更高的曲率修正。还讨论了稳定性问题。我们还描述了引力的推广平坦的空间单极子，sphaleron，和Skyrmions。
1999-10-27 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical evolution of unstable self-gravitating scalar solitons
最近，人们发现了全局正则自引力标量孤子的静态和球对称结构，这些结构对于径向线性扰动是不稳定的。在本文中，我们研究了这种配置的动力学演化，并表明，根据初始扰动的符号，孤子要么崩溃到史瓦西黑洞，否则"爆炸“成一个向外移动的域壁。
2004-03-08 gr-qc
Soliton solution of a gravitating chiral quark soliton model: dynamical fermion and Dirac-sea in general relativity
Tokyo University of Science（东京科学大学）
本文在球对称弯曲时空中将手征夸克孤子模型与爱因斯坦引力自洽求解，发现狄拉克海稀释引力效应，并在大动力学质量下导致负ADM质量。
2026-09-29 gr-qc hep-th
Gravitating solitons and black holes with synchronised hair in the four dimensional O(3) sigma-model
我们考虑$\mathrm{O}(3)$非线性西格玛模型，由三个实标量场组成，在四维时空中有一个标准动力学项和一个对称破缺势。我们表明，这个简单的，几何动机的模型，承认自引力，渐近平坦，非拓扑孤子和毛茸茸的黑洞，当最低限度地耦合到爱因斯坦的引力，$without$需要在标量场行动中引入高阶动力学项。球对称和旋转，轴对称的解决方案进行了研究。解是在内部空间有振荡（在静止情况下）或旋转（在自旋情况下）的情况下得到的。因此，存在对称性非继承性：物质扇区在单个时空等距下不是不变的。对于必然在旋转的多毛黑洞来说，内部旋转（等旋转）必须与事件视界的旋转角速度同步。我们探索的解决方案和他们的一些物理性质，非常类似的（迷你）玻色子星和克尔黑洞与同步标量头发在爱因斯坦-（大规模的，复杂的）-克莱因-戈登理论的存在域。
2018-11-28 gr-qc hep-th
Gravitating Isovector Solitons
我们在弯曲背景下建立了非线性等矢量模型，并计算了弱耦合和强耦合区域的球对称解。通常的信念，重力并没有明显的影响孤子的结构将检查，在计算的解决方案的框架内，通过比较平坦的空间和弯曲的空间解决方案。结果表明，在强耦合区域，重力对解有本质的影响。利用Tolman公式数值计算了自引力孤子的质量，并研究了自引力孤子质量随模型耦合常数的变化规律.
2002-09-21 gr-qc
Gravitating $σ$ Model Solitons
研究了O（3）非线性$σ$模型与（2+1）维反de Sitter引力耦合的轴对称静态孤子.所得解在静态度量下不是自对偶的。通常的正则拓扑块解即使增大对称破缺的尺度也不能形成黑洞。在给定的模型中存在半积分缠绕的非拓扑孤子，对应的时空涉及不含非阿贝尔标量头发的带电Ba $\tilde n$ ados-Teitelboim-Zanelli黑洞.
1998-03-01 gr-qc
Time-dependent gravitating solitons in five dimensional warped space-times
含时孤子解的显式推导出一个（扭曲）额外的维赋予五维理论。一些得到的几何，处处定义良好，技术上经常，顺利地插入两个五维反德西特时空之间的固定值的共形时间坐标。包含拓扑和非拓扑部门的时间相关的解决方案也得到了。补充的自由度也可以包括在内，在这种情况下，所得到的多孤子的解决方案可以描述时间相关的扭结反扭结系统。
2007-08-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitating Self-dual Chern-Simons Solitons
在弯曲时空中研究了Chern-Simons Higgs理论的自对偶孤子。我们推导了Einstein Chern-Simons Higgs理论在路径积分形式下的对偶变换，并研究了对偶形式的各个方面，包括Bogomolnyi型界的推导.我们发现所有可能的旋转对称孤子配置进行磁通量和角动量时，这些对象的基本空间流形包括一个圆锥体，圆柱体，和两个球。
2001-05-18 gr-qc
Analytic meronic black holes, gravitating solitons and higher spins in the Einstein $SU(N)$-Yang-Mills theory
我们在Einstein $SU(N)$-Yang-Mills理论中构造了$D=4$和$D=5$维的亚子黑洞和孤子.这些解析解是通过将广义刺猬型与$SU(N)$群的欧拉参数化相结合而得到的，其中对于$N$的所有值，Yang-Mills方程都自动满足，而爱因斯坦方程可以解析求解。我们明确地显示了色数$N$在黑洞热力学中的作用，以及在引力自旋的同位旋效应。我们的分析有两个显著的结果：第一，通过从同位旋效应看自旋，可以区分亚子黑洞和有色黑洞（后者不存在，但前者存在）。其次，利用$SU(N)$的非嵌入无规理论，结合同位旋效应的自旋，可以从规范群下的荷电标量场中构造任意高自旋的场。因此，我们可以分析渐近平坦时空中相互作用的高自旋场，而不需要“手工引入”高自旋场。我们的分析还揭示了一个有趣的差异自旋从同位旋效应在$D=4$和在$D=5$。
2022-03-21 gr-qc hep-th
Exactly solvable gravitating perfect fluid solitons in (2+1) dimensions
考虑了Bogomolnyi-Prasad-Sommerfield（BPS）baby Skyrme模型与引力的耦合。我们证明了在渐近平坦的时空中，模型仍然具有BPS性质，即，允许一阶Bogomolnyi方程的BPS约化，这保证了相应的固有能量是拓扑荷的线性函数。我们还找到了质量半径关系以及最大质量和半径。所有这些结果都是以解析的方式得到的，这意味着这个自引力物质系统是完全可解的。如果加上一个宇宙学常数，那么BPS性质就丧失了。在de Sitter（dS）时空极值和非极值的解决方案被发现，前者对应于有限的正压力解决方案的平坦的时空模型。对于渐近反德西特（AdS）的情况下，极值解不存在，因为没有负压BPS婴儿Skyrmions在平坦的时空。AdS渐近的非极值解确实存在，并且可以用数值方法构造。研究了负宇宙学常数对质量半径关系的影响。我们还发现了两个势函数，可以得到外部AdS空间中的精确多孤子解。最后，我们阐述了这些发现的某些三维模型的全息QCD的影响。
2018-04-04 gr-qc hep-th
Gravitating superconducting solitons in the (3+1)-dimensional Einstein gauged non-linear sigma-model
在Einstein-SU（2）非线性西格玛模型中，构造了具有超导性、无曲率奇点和非平凡拓扑荷的（3+1）维自引力正则宇宙管解的第一个解析例子.这些引力拓扑孤子在离轴很远的地方看起来像一个（提升的）宇宙弦，具有由理论参数给出的角亏损，在轴附近，可以选择解的参数，使得度规是无奇异性的，没有角亏损。曲率集中在围绕轴的管上。这些解类似于科恩-卡普兰整体弦，但处处正则，而非线性西格玛模型正则化引力整体弦的方式与非阿贝尔场正则化狄拉克弦的方式类似。而且，这些解可以推广到完全耦合的Einstein-Maxwell非线性西格玛模型的解，其中非线性西格玛模型与U（1）规范场和广义相对论的耦合最小。分析表明，这些解决方案的行为作为超导体，因为他们携带一个持续的电流，即使当U（1）场消失。这种持续电流不能连续变形为零，因为它与解本身的拓扑荷有关。本文还讨论了这些引力孤子的引力透镜的特殊性质。
2021-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cylindrically Symmetric Solitons with Nonlinear Self-Gravitating Scalar Fields
静态，圆柱对称解的非线性标量爱因斯坦方程。正则性条件的对称轴和平坦或字符串渐近条件制定，以选择类孤子的解决方案。证明了一些不存在性定理，特别是证明了（i）任何静态标量场都不存在黑洞和类虫洞圆柱对称解;（ii）具有拉格朗日$L=F(I)$，$I=ϕ^αϕ_α$的标量场不存在正则轴解，对于任何函数$F(I)$具有正确的弱场极限.本文用求积法求出了具有任意势函数$V(ϕ)$的标量场的精确解，并以几种方式表示成参数形式，其中参数可以是坐标$x$，也可以是$ϕ$场，还可以是度量系数之一.类孤子解仅存在于$V(ϕ)$具有可变符号的情况下。讨论了一些显式解的例子（包括类孤子解）及其平坦空间极限。
2001-01-22 gr-qc
Gravitating lumps
本文综述了近年来在耦合引力的非阿贝尔场论中对孤子和黑洞的研究进展。新的课题包括磁单极子的引力束缚、具有非平凡拓扑的黑洞、Lue-Weinberg分岔、渐近AdS块、Freedman-Schwarz模型的解及其在全息术中的应用、非阿贝尔Born-Infeld解
2001-12-30 gr-qc hep-th
Self-gravitating Vector Dark Matter
我们导出了有质量向量场的非相对论极限。我们表明，笛卡尔空间分量的矢量表现为三个相同的，非相互作用的标量场。我们发现类的球形，圆柱形和平面自引力矢量孤子的牛顿极限。最低能量矢量孤子$\mathrm{-}$、引力势场和密度场$\mathrm{-}$的引力性质只与孤子的净质量和矢量粒子质量有关。特别是，这些自引力，基态矢量孤子是独立的能量分布在整个矢量场分量，是无法区分的标量场的同行。因此，模糊矢量暗物质模型可以产生与标量模糊暗物质模型具有相同观测特性的晕核。我们还提供了新的刺猬矢量孤子的解决方案，这不能观察到标量场理论。最低能量的刺猬晕的引力束缚比基态矢量孤子弱约三倍。最后，我们证明了在无发散矢量场的情况下不存在球对称孤子。
2021-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitating Scalars and Critical Collapse in the Large $D$ Limit
本文在渐近平坦和渐近反de Sitter空间中，对球对称标量场给出了广义相对论的大$D$极限. $1/D$展开式中的首阶方程可以解析求解，从而提供了振荡孤子星的大$D$描述。当振幅达到一个临界阈值时，会出现某些发散，我们将其解释为层位形成的信号。我们估计所产生的黑洞的大小，并获得，相对于该定义，我们的家庭的解决方案的Choptuik标度指数。
2018-07-26 gr-qc hep-th
Non-Abelian gravitating solitons with negative cosmological constant
研究了具有负宇宙学常数$Λ$的Einstein-Yang-Mills理论的静态球对称正则解.数值和分析方法相结合，导致一个清晰的图片的“模空间”的解决方案。对现有文献中讨论的一些问题进行了重新思考和澄清。特别是渐近AdS解的稳定性进行了研究。与$Λ=0$的Bartnik-McKinnon（BK）解一样，有两种不同类型的不稳定性--“拓扑”和“引力”。在模空间中识别具有任意数量的这些不稳定性的区域。而对于BK解，两种不稳定性的数目总是相等的，这种简并性被解除，存在稳定解，存在只具有一个不稳定模的真正的sphalerons等，并确定了这些区域的边界。
2003-07-08 gr-qc
Self-gravitating fluid dynamics, unstabilities and solitons
本文研究了自引力可压缩等温流体的流体力学性质。我们证明了在没有粘性的情况下，流体动力学演化方程是尺度协变的。研究了奇异球和规则球周围含时涨落的演化。我们将流体方程线性化，并应用拉普拉斯变换求解。我们发现，该系统是稳定的临界尺寸以下（X ~ 9.0的无量纲变量）和不稳定的以上，这个尺寸是相同的临界尺寸中发现的正则系综和相关的中心到边界的密度比为32.1的化学稳定性的研究。我们证明了这个临界尺寸的值是独立的雷诺数的系统。此外，我们还详细描述了在几何级数X_n ~ 10.7 ^n之后出现的一系列越来越大的连续动力学不稳定性。然后，我们转向研究精确解的流体动力学方程没有粘性，我们提供了分析和数值轴对称孤子型的解决方案。通过计算线性涨落，研究了坍缩暗丝精确解的稳定性。径向波动增长速度比背景被发现为所有大小的系统。然而，出现了一个临界尺寸（X ~ 4.5），将弱不稳定区域与强不稳定区域分开。
2000-12-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Nonlinear instability and solitons in a self-gravitating fluid
本文研究球形自引力流体模型，通过多尺度展开方法推导出控制扰动包络的球形非线性 Schrödinger 方程，预测了可产生球形孤子态的调制不稳定性，并指出孤子轮廓可用于描述星系边缘暗物质晕的形状。
2023-12-27 gr-qc math-ph math.MP
A note on the non-existence of $σ$-model solitons in the 2+1 dimensional AdS gravity
我们证明了当宇宙学常数为负时，2+1维O（3）$σ$模型中的引力静态孤子不存在.
2004-10-29 gr-qc
Perturbation theory for self-gravitating gauge fields I: The odd-parity sector
建立了自引力非阿贝尔规范场的规范和坐标不变微扰理论，并利用它分析了非阿贝尔平衡位形的局域唯一性和线性稳定性.证明了静态球对称Einstein-Yang-Mills孤子解和黑洞解的所有可容许的平稳奇宇称激发都具有总角动量数$\ell = 1$，并且具有非零的渐近通量积分.对于Schwarzschild和Reissner-Nordström解，也建立了关于非Abel扰动的局部唯一性结果，此外，还证明了它们在动态Einstein-Yang-Mills扰动下是线性稳定的.最后，对于静态球对称非阿贝尔孤子和黑洞，也排除了具有$\ell = 1$的不稳定模。
1999-10-18 gr-qc
Late-time evolution of the gravitating Skyrmion
研究了Einstein Skyrme模型中球对称解的动力学性质。我们的注意力集中在一般的初始数据的长期演变，导致形成的B = 1孤子，它起着吸引子的作用。我们证明，类似的情况下，平坦的空间演化，放松到定期孤子（我们将调用Skyrmion）是普遍的，可以被视为两个效果的叠加负责中间渐近准正规振荡和幂律尾描述的行为系统在很长的时间。我们确定描述渐近的参数的值，并检查它们对模型的无量纲耦合常数的值的依赖性。
2009-06-23 gr-qc
Solitonic and Non-Solitonic Q-Stars
研究了几种类型的Q星的性质，并与它们的平坦空间类似物Q球进行了比较。该分析是基于计算的质量，整体U（1）的电荷和结合能的家庭的解决方案参数化的中心值的标量场。两个最常用的Q-星模型（不同的潜在项）进行了研究。虽然这两种类型的Q星之间有着普遍的相似之处，但在非引力系统方面存在着重要的差异和新的特征。我们发现，不具有平坦的空间限制的非孤子解，在弱（标量）场区域以及在强中心标量场的相反区域，根本不存在Q球解决方案。
2007-08-20 gr-qc hep-th
Universal self-gravitating skyrmions
本文通过最大嵌入Ansatz将自引力skyrmion解推广至任意味数与更高拓扑荷，考虑了't Hooft高阶修正以保持解析性，并从引力解构造了有限体积平坦时空中的skyrmions。
2025-03-05 gr-qc hep-th
Solitons in a cavity for the Einstein-SU(2) Non-linear Sigma Model and Skyrme model
本文利用广义Hedgehog Answer方法，构造了SU（2）非线性西格玛模型和Skyrme模型的镜状边界条件下的自引力孤子.对于球对称时空，我们能够将系统简化为三个独立的方程，并对其进行数值积分。行为良好的解决方案有两个分支。第一个分支定义为任意值的Skyrme耦合，因此也导致在非线性西格玛模型的引力孤子，而第二个分支只存在于非零Skyrme耦合。的解决方案是准静态的，在第一个分支的特点是由两个积分常数，对应于频率的相位的Skyrme字段和值的Skyrme配置文件在原点，而在第二个分支，后者是唯一的参数表征的解决方案。这些参数决定了腔的大小、腔边界处的红移、标量场的能量以及与U（1）整体对称性相关的电荷。我们还表明，在这个假设，解析的物质场，有没有球对称的黑洞解。
2018-05-29 gr-qc hep-th
Soliton boson stars, Q-balls and the causal Buchdahl bound
具有多重真空势的自引力非拓扑孤子是奇异紧致天体的理想候选者。这样的物体可以在标准模型的几个扩展中出现，并可能在早期宇宙中产生。在这项工作中，我们专注于从复杂的标量（引力Q球/孤子玻色子星）的对象，推导出解析解的球对称性，并将它们与完全数值的。在高紧凑性的限制，我们发现，这些对象提出了一个有效的线性状态方程，从而饱和的Buchdahl极限的因果关系约束。远离这个极限，这些物体要么表现为平坦的时空Q球，要么（在低紧性极限下）表现为由量子压力稳定的迷你玻色子星。我们通过分析各种势（包括余弦势、四次势和六次势）来建立这幅图的鲁棒性。
2022-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-gravitating baryonic tubes supported by $π$- and $ω$-mesons and its flat limit
Université Libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）；Universidad de Concepción（康塞普西翁大学）；Universidad Mayor（马约尔大学）；Universidad Católica de la Santísima Concepción（神圣感化天主教大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理珀利迈特研究所）
本文基于SU(N)爱因斯坦非线性σ模型与ω向量介子耦合，构建了自引力拓扑孤子，通过最大嵌套假设构造了任意味数N的管状结构，其拓扑电荷与N成正比，分析了有限体积下的平坦极限，发现味数增加时结合能降低。
2026-04-20 gr-qc hep-th nucl-th
Classical and Quantum Decay of Oscillatons: Oscillating Self-Gravitating Real Scalar Field Solitons
有限质量的量子M的振荡引力场使它通过发射经典标量场波而损失能量，但是对于小的GM，损失率是非微扰的，这里m是标量场质量：d（GM）/dt ~ -3797437.776333015 e^[-39.433795197160163/（GM）]/（GM）^2。振子也会通过标量子湮灭为引力子的量子过程而衰减，这一过程在GMm中只有微扰很小，其本身d（GM）/dt ~ - 0.008513223934732692 G m^2（GMm）^[5]。当Gmm < 39.4338/[ln（1/Gm^2）}-7 ln（GMm）+19.9160]时，量子衰变比经典衰变快.一个重子完全衰变为自由标量子和引力子的时间为~ 2/（G^5 m^11）~ 10^324 yr（1 meV/m）^[11]。多个相同质量的实标量场的振荡一般以d（GM/c^3）/dt ~ [（C/（GMm）^4）e^{-alpha/（GMm）}+Q渐近地接近静态几何U（1）玻色子星组态（m/ m_{Pl}）^2（GMm）^3] [（GMm）^2-（GM_0 m）^2]，其中GM_0 m取决于振荡场的幅度和相对相位，并且具有相同的常数C，α，和Q在上面对于等效于GM_0 m = 0的单场情况数值给出。
2003-10-02 gr-qc
A class of solitons in Maxwell-scalar and Einstein-Maxwell-scalar models
最近，在arXiv：1902.07721中已经建立了Einstein-Maxwell-scalar（EMS）模型中孤子解存在性的不通过定理。在这里，我们讨论如何这些定理可以绕过一个具体的类之间的非最小耦合函数的一个真正的，典型的标量场和电磁场。当非最小耦合函数在点电荷附近以特定的方式发散时，它会正则化所有的物理量，从而产生一个处处正则的、局部化的能量块。这样的解甚至在平坦时空麦克斯韦标量模型中也是可能的，其中模型在球面扇区中是完全可积的，并且可以获得精确解，从而产生明确的机制来使库仑场去奇异化。考虑到它们的引力反作用，相应的（数值）EMS孤子提供了一个简单的例子，自引力，局域化的能量块。
2019-10-24 gr-qc hep-th
Solitons of the Einstein-Yang-Mills Theory
本演讲的主题是对经典的杨-米尔斯-希格斯理论中的自引力孤子的研究结果的概述。人们发现基本上有两类孤立子，一类对应于磁单极子，另一类对应于平坦空间的sphaleron。与引力场的耦合导致了平坦空间中所没有的新特征。这些是引力不稳定性的这些孤子在普朗克尺度和存在的黑洞与“非阿贝尔头发”，除了正规的解决方案。
1996-05-24 gr-qc
Self-gravitating stringlike configurations from nonlinear electodynamics
我们考虑静态的，圆柱对称的配置在广义相对论耦合到非线性电动力学（NED）与任意规范不变的拉格朗日的形式$L_{em}= Φ(F)$，$F =F_{mn}F^{mn}$。我们研究电场和磁场的三种可能的方向：径向（R），纵向（L）和方位角（A），并试图找到孤子弦的解决方案，有一个规则的轴和一个平坦的度量在大$r$，与可能的角度缺陷。假设函数$Φ(F)$在较小的$F$处是规则的，则表明如果存在非零有效电荷，则在R场中不可能有规则轴，如果沿着轴存在非零有效电流，则在A场中不可能有规则轴。在$Φ(F)$趋于大$F$时的有限极限的情况下，仅对于纯磁场R场和纯电场A场，才可能有孤子解。对于R场和A场，所需的大$r$渐近仅在小$F$时具有$Φ(F)$的非麦克斯韦行为才是可能的。对于L-场，具有规则轴的解很容易获得（并且可以通过求积找到），而所需的大$r$渐近仅在例外解中是可能的;后者在$Φ(F) = \const \cdot \sqrt{F}$情况下产生孤子配置。我们给出了一个明确的例子，这样的解决方案。
2003-08-01 gr-qc
Solitons and Black Holes in a Generalized Skyrme Model with Dilaton-Quarkonium field
Skyrme理论是从量子色动力学的低能极限中产生的一种可行的有效理论。它的许多推广也包括一个新的。在这里，我们发现了新的自引力解，孤子和黑洞，在一个广义Skyrme模型（GSM），其中的一个介子。的解决方案的性质的调查是数字。我们发现，在理论中引入量子并没有从质上改变这幅图景，而只是从量上改变了它。该模型比Einstein-Skyrme模型多了一个自由参数，而自由参数是由电子的势产生的。我们还应用了转折点方法来证明解的黑洞分支之一是不稳定的。这里的转折点方法是以黑洞热力学第一定律为基础的，详细的推导过程在本文的附录中给出。
2012-06-09 gr-qc hep-th
Asymptotically flat spinning scalar, Dirac and Proca stars
爱因斯坦的引力与自由的、大质量的、经典的基本场的最小耦合允许类粒子解。这些是渐近平坦的，处处非奇异的配置，实现了惠勒的几何子概念：一个局部的自引力能量块，其存在锚定在广义相对论的非线性上，在平坦的时空极限中变得微不足道。在arXiv：1708.05674中，讨论了这些解（也称为恒星或自引力孤子）存在的关键性质-包括物质场的谐波时间依赖性-并对爱因斯坦-克莱因-戈登，爱因斯坦-狄拉克和爱因斯坦-普罗卡模型中出现的恒星进行了比较分析，特别是静态球对称时空的情况。在本工作中，我们将这种分析概括为纺纱解决方案。特别是，自旋爱因斯坦-狄拉克星在这里首次报道。我们的分析表明，在球的情况下观察到的高度的普遍性仍然允许角动量。因此，与经典的场论解一样，这些自引力孤子对相应场的基本费米子或玻色子性质相当不敏感，表现出类似的特征。我们描述了一些物理性质，特别是，我们观察到，旋转的恒星的角动量满足所有模型的量子化条件$J=m N,$，其中$N$是粒子数和$m$是一个整数的玻色子场和半整数的狄拉克场。然而，这种量子化条件的产生方式对于非零自旋场来说更为微妙。
2019-06-12 gr-qc hep-th
Self-gravitating nonlinear Dirac fields
本文研究带标量费米子自相互作用的非线性狄拉克场，发现强吸引自相互作用可使双费米子孤子解的最大ADM质量超过无相互作用狄拉克星极限，并揭示解的多重性、质量尺度分离及宇称破坏与恢复现象。
2025-08-14 gr-qc
Gravitating Scalarons with Inverted Higgs Potential
本文在 EKG 理论中提出用反转的类 Higgs 势替代幻影场，构造具有正 ADM 质量的正则引力 scalaron，并分析其质量、能量条件与测地线，证明其可平滑连接小视界带毛黑洞。
2024-05-10 gr-qc hep-th nlin.PS
New Aspects of the Problem of the Source of Kerr Spinning Particle
我们考虑发展的模型的来源的Kerr-Newman（KN）的解决方案和新的方面与最近获得的场模型的基础上的畴壁泡与超导内部，arXiv：1003.2928[hep-th]。内部Higgs场使KN解正则化，将电磁场从气泡内部驱逐到气泡边界。KN源形成一个引力孤子，其内部类似于振荡孤子（Q球，量子），而外部与KN解一致。我们得到在气泡的边缘出现一个闭合的威尔逊圈，导致正则化解的角动量量子化。本文对克尔几何中神秘的两层性给出了一种新的全息解释。讨论了具有电子参数的KN引力孤子。
2010-04-13 gr-qc hep-ph quant-ph
Self-gravitating field configurations: The role of the energy-momentum trace
在广义相对论的框架下，研究了能量动量张量为非负迹的静态球对称物质分布。我们证明，这种场的配置一定是高度相对论性的对象。特别地，对于具有$T\geqα\cdotρ\geq0$的物质场（这里$T$和$ρ$分别是场的能量动量张量和能量密度的迹，$α$是非负常数），我们得到了规则场位形紧致性（质径比）的下界$\text{max}_r\{2m(r)/r\}>(2+2α)/(3+2α)$.此外，我们证明了这些紧凑的对象必须拥有（至少）{ \it两个}光子球，其中之一表现出{ \it稳定}零测地线的陷阱。在相应的弯曲时空中存在稳定的光子球，表明这些致密物体可能是非线性不稳定的。因此，我们推测，能量动量张量的负迹是广义相对论中稳定的、类孤子（规则）场组态存在的{ \it必要}条件。
2014-12-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analytic self-gravitating $4$-Baryons, traversable NUT-AdS wormholes, flat space-time multi-Skyrmions at finite volume and a novel transition in the $SU(3)$-Skyrme model
通过将广义刺猬假设与Balachandran等人开发的方法相结合，我们为$SU(3)$ -Skyrme-Einstein- $Λ$理论构建了第一个四维解析的具有较高重子电荷的自引力Skyrmions。描述非嵌入解的第一个（数值）例子。这些是真正的$SU(3)$解析解，而不是$SU(2)$到$SU(3)$的平凡嵌入，它的几何形状是比安奇九世宇宙的几何形状。选择Skyrme参数，使得Skyrme场方程在重子荷为4的扇区中一致满足。场方程减少到一个动力学系统的三个比安奇IX标度因子。具体的解决方案进行了明确的分析。构造了拓扑非平凡$SU(3)$ -sigma孤子支持NUT-AdS渐近的可穿越虫孔.自引力解也承认一个合适的平坦极限，使电荷为4的Skyrmion被限制在一个有限体积的盒子里，从而保持了$SU(3)$ Skyrme场方程的可积性。这种形式主义揭示了一种新的过渡在有限的重子密度所产生的嵌入和非嵌入的解决方案之间的竞争，其中非嵌入的解决方案在高密度占上风，而在低密度被抑制。
2020-04-15 gr-qc hep-ph hep-th
Proca Stars: gravitating Bose-Einstein condensates of massive spin 1 particles
我们建立了大质量复阿贝尔矢量场（质量$μ$），可以形成引力孤子时，最低限度地耦合到爱因斯坦的引力。这种普罗卡星（PS）有一个固定的，处处规则和渐近平坦的几何形状。然而，Proca场具有谐波时间依赖性（频率$w$），实现了阿贝尔自旋为1的场的Wheeler的geons概念。我们得到PS与球对称（静态）和轴对称（静止）线元素。后者形成了由整数$m\in \mathbb{Z}^+$标记的可数个族。PS，像（标量）玻色子星一样，携带保守的诺特电荷，并且在许多方面与后者相似。特别是，这两种类型的恒星存在的频率范围有限，有一个最大的ADM质量，$M_{max}$，达到中频。对于球对称PS（旋转PS与$m=1,2,3$），$M_{max}\simeq 1.058 M_{Pl}^2/μ$（$M_{max}\simeq 1.568,\, 2.337, \, 3.247 \, M_{Pl}^2/μ$），略大于（迷你）玻色子星的值。我们建立扰动稳定性的解决方案的一个子集在球形的情况下，并预计在旋转的情况下，基本模式的类似结论。PS的发现开启了许多研究的途径，重新考虑了50年来对（标量）玻色子星的研究，特别是作为可能的暗物质候选者。
2015-08-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Asymptotically flat, spherical, self-interacting scalar, Dirac and Proca stars
我们提出了一个比较分析的自引力孤子所产生的爱因斯坦-克莱因-戈登，爱因斯坦-狄拉克和爱因斯坦-普罗卡模型，为特定情况下的静态，球对称时空。与先前的研究arXiv：1708.05674相类似，物质场在拉格朗日量中具有合适的自相互作用项，这使得这些模型在平坦时空极限中存在$Q$ -球-型解。尽管存在这一重要差异，我们的分析表明，在arXiv：1708.05674中观察到的高度普适性仍然存在，并且观察到各种与自旋无关的共同模式。
2020-12-07 gr-qc hep-th
Gravitating bag as a coherent system of the point-like and dressed electron
电子的引力场和电磁场对应于过旋转的Kerr-Newman（KN）解，它具有裸奇异环和两层拓扑。这个解决方案是正规化的孤子源，其中奇异的内部被替换为一个真空泡填充的希格斯场在一个假真空状态。这个KN气泡的场模型与著名的MIT和SLAC袋模型有很多共同之处，但几何形状是“双重”的（内外翻转），导致KN袋模型与重力的一致性。与其他袋子模型类似，KN袋子顺应变形，并且在旋转下它采取扁椭圆体形式，沿着边界创建圆形字符串。电磁激励的KN袋产生弦行波，使袋变形，创造一个旅行的奇异极点，包括在一个一般的袋-弦-夸克复合体。在这个模型中，缀饰电子可以被看作是这个系统的相干激发，将点状电子（作为夸克）限制在zitterbewegung态。
2015-02-03 gr-qc physics.gen-ph
Spinning Proca-Higgs balls, stars and hairy black holes
本文将Einstein-Proca-Higgs模型中的静态孤子解推广到旋转情形，构造并研究了旋转球、星体、Kerr黑洞周围的稳态云及其非线性延拓得到的带Proca-Higgs毛黑洞。
2024-06-05 gr-qc
Spherically symmetric scalar vacuum: no-go theorems, black holes and solitons
本文证明了广义相对论中自引力实标量场的静态球对称位形的整体性质的一些定理，它具有任意的势$V$，不一定是正定的.将结果推广到西格玛模型、标量张量和曲率非线性引力理论。我们表明，在所研究的模型中的所有可能类型的时空因果结构的列表是相同的常数标量场，即闵可夫斯基（或AdS），史瓦西，德西特和史瓦西-德西特，和所有的视界是简单的。特别是，这些理论不承认规则的黑洞具有任何渐近性。揭示了（2+1）维重力场的一些特殊性质。我们给出了两种类型的渐近平坦的配置与正质量的GR，承认上述定理：（i）一个黑洞与非平凡的"标量头发“和（ii）粒子的解决方案与一个规则的中心;在这两种情况下，潜在的$V$必须至少部分为负。我们还讨论了连接不同理论的共形映射的全局效应。这样的效果示出的解决方案与共形标量场在GR。
2001-09-07 gr-qc
Supersymmetric Q-balls and boson stars in (d+1) dimensions
我们构造了（d+1）维的超对称Q球和玻色子星。这些非拓扑孤子是具有整体U（1）对称性的标量场模型和出现在标准模型的最小超对称扩展（MSSM）中的规范介导超对称（SUSY）破缺中的标量场势的解。我们感兴趣的渐近平坦以及在渐近Anti-de Sitter（AdS）的解决方案。特别是，我们表明，我们的潜在的引力，渐近平坦玻色子星存在于（2+1）维的选择。我们观察到，渐近平坦的解决方案在最大频率的方法的质量和电荷的行为强烈地依赖于空间维数。对于渐近AdS解，共形边界上的模型可以解释为描述标量胶球的d维凝聚。
2013-01-13 gr-qc hep-th
Many-body problem in Kaluza-Klein models: theory and observational consequences
本文考虑了具有额外维的环面紧化的Kaluza-Klein模型中的引力体系统。为了模拟天体物理对象（例如，我们的太阳和恒星）的能量密度远大于压力，我们假设这些天体在外部/我们的空间中是无压的。同时，它们可以具有非零参数ω_{（\bar α-3）} 1，（\bar α=4，.，D）额外维度中的状态方程。我们构造了这个多体系统的Lagrange函数，其中θ = \sum_{\barα} ω_{（\bar α-3）}为任意值。此外，重力测试（PPN参数，近日点/近星点推进）要求与潜在孤立子值的偏差可以忽略不计=-（D-3）/2。然而，内部空间中压力/张力的存在必然导致内部空间上的引力质量的涂抹，并且不存在KK模式。从量子物理学的角度来看，这看起来非常不自然。
2013-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Many-body problem in Kaluza-Klein models with toroidal compactification
本文考虑了具有额外维环面紧化的Kaluza-Klein模型中的引力体系统。为了模拟天体物理对象（例如，我们的太阳和脉冲星）的能量密度远大于压力，我们假设这些天体在外部/我们的空间中是无压的。同时，它们可能具有额外维状态方程的非零参数ω_{（\bar α-3）} \，（\bar α=4，\ldots，D）。我们构造了这个多体系统的Lagrange函数，它对任意的ε = \sum_{\barα} ω_{（\bar α-3）}都成立.此外，重力测试（PPN参数，近日点和近星点的进步）要求可以忽略不计的偏离潜在的孤子值=-（D-3）/2。然而，内部空间中压力/张力的存在必然导致内部空间上的引力质量的涂抹，并且不存在KK模式。从量子物理学的角度来看，这看起来非常不自然。
2014-01-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Scalar geons in Born-Infeld gravity
在Born-Infeld引力的背景下，研究了静态球对称自引力标量场解的存在性。结合解析近似和数值方法，求解了自由标量场（不含势项）的方程，验证了解在远离中心的地方恢复了广义相对论的预言，但在中心区域发现了重要的新效应。我们发现两类对象之间的比例依赖于史瓦西半径和长度尺度相关联的玻恩-因菲尔德理论：大规模的解决方案有一个虫洞结构，与他们的喉咙在$r\approx 2M$，而较轻的配置的拓扑结构是欧几里得。这些解决方案的总能量密度表现出孤立波的轮廓与最大峰值远离中心，并位于喉每当一个虫洞存在。的测地线结构和曲率不变量进行了分析所考虑的各种配置。
2017-08-14 gr-qc hep-th
Deconstructing scaling virial identities in General Relativity: spherical symmetry and beyond
德里克型维里恒等式，通过伸缩（标度）参数获得，在场论中有各种应用。我们解构了相对论引力中的维里恒等式，展示了它们如何被改写为运动方程的适当组合的不言自明的积分。在球对称中，适当的组合和规范选择保证几何部分可以被积分出来，产生一个维里恒等式的主形式，作为一个非平凡的能量-动量平衡条件，对任何物质模型的渐近平坦黑洞和自引力孤子都有效。通过对物质模型的修正，我们恢复了以前通过标度过程得到的结果。然后，我们讨论了更一般的情况下，静态的，轴对称的，渐近平坦的黑洞或孤子的解决方案，在广义相对论，为他们的维里身份提出了一个主形式，在一个特定的规范，但无论物质的内容。在平坦时空的极限中，球面和轴向情形下的主维里恒等式都简化为主压力的平衡条件，由Deser讨论过。
2022-06-06 gr-qc hep-th math-ph
Relic of the Kink Shape Mode in a Topological Thick Brane - some implications
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化协会）
本文研究拓扑厚膜中扭结形状模式的共振遗迹，证明其与平直空间$\varphi^4$扭结的有质量束缚模式直接相关，并可能实现早期宇宙的高尺度再加热。
2026-09-30 gr-qc hep-th
Skyrmions, Skyrme stars and black holes with Skyrme hair in five spacetime dimension
我们考虑一类推广的Skyrme模型的5个时空维（$d=5$），这是定义在$O(5)$西格玛模型。Skyrme场的一个特殊的分析方法允许角动量存在，并且只允许运动方程具有径向依赖性。使用它，我们得到：1）描述局部能量块（Skyrmions）的处处正则解; 2）自引力的、渐近平坦的、处处非奇异的孤子解（Skyrme星），只要将模型与爱因斯坦引力最小耦合; 3）静态和自旋的具有Skyrme毛的黑洞，后者在两个正交平面内旋转，两个角动量大小相等。在没有重力的情况下，我们提出了一个解析解，满足BPS型的约束，并探讨数值上的一些非BPS解决方案。在引力的存在下，我们将这个模型的解与一个复杂的标量场模型的解进行了对比，即玻色子星和具有同步头发的黑洞。值得注意的是，尽管这两个模型存在关键差异，特别是Skyrme模型允许静态的多毛黑洞，但当引入旋转时，同步条件变得强制性，为获得旋转多毛黑洞的普遍性提供了进一步的证据。
2017-10-10 gr-qc hep-th
