The effect of dark strings on semilocal strings
最近有人提出暗弦存在于暗物质的新模型中,解释了银河系中过量的电子产生。我们研究了这些暗弦与半局域弦的相互作用,半局域弦是标准模型玻色子扇区在极限$\sin^2θ_{\rm w}=1$中的解,其中$θ_{\rm w}$是温伯格角。虽然嵌入阿贝尔-希格斯弦存在的通用值的耦合常数,我们表明,半局部的解决方案与非零凝聚内部的字符串核心只存在以上的希格斯规范玻色子质量比的临界值时,与暗字符串相互作用。超过这个临界值,这是大于1,每单位长度的半局域暗弦的解决方案的能量总是小于嵌入阿贝尔-希格斯-暗弦的解决方案,我们表明,阿贝尔-希格斯-暗弦变得不稳定,超过这个临界值。与无相互作用的情况不同,我们可以预期半局域弦在希格斯玻色子与规范玻色子的质量比大于1时是稳定的。而且,当半局域弦与暗弦相互作用时,非相互作用情形下的单参数解族不再存在。
2009-08-11 hep-ph hep-th
Superheavy Dark Matter from the String Theory Axiverse
本研究提出弦理论中重轴子是自然的超重暗物质候选者,其遗迹密度源于暴胀量子涨落;通过KKLT框架模稳定分析,证明体积模和$C_4$轴子可由引力粒子产生,轴子稳定留存构成暗物质。
2025-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Correlation between Dark Matter and Dark Radiation in String Compactifications
弦紧化中的再加热一般是由最轻模量的衰变驱动的,最轻模量的衰变产生标准模型粒子、暗物质和表现为暗辐射的亮隐藏扇区自由度。这种共同的起源使我们能够发现暗物质和暗辐射之间有趣的相关性。通过结合现有的中微子种类有效数N_eff的上界和费米数据中作为暗物质质量m_DM的函数的再加热温度的下界,我们得到了(N_eff,m_DM)平面上的强约束.在这个平面上的大部分允许区域对应于非热的场景与希格斯诺类暗物质。只有当N_eff趋于其标准模型值时,才允许热暗物质。我们表明,上述情况是实现微扰模稳定的模型中,暗辐射的生产是不可避免的,因为大量的封闭弦轴子保持轻,不被吃掉异常U(1)s。
2014-01-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Strings and their Couplings to the Standard Model
我们考虑由一个隐藏扇区U(1)_X对称性扩展的标准模型,该对称性在TeV尺度下被一个附加标量场的真空期望值自发破缺.我们研究“暗弦”的解决方案,在这个模型和它们的属性,由于希格斯门和规范动力学混合运营商。我们发现,暗弦与Higgs和Z玻色子通过线性耦合有效地相互作用,与轻子和重子通过Aharonov-Bohm耦合有效地相互作用,从而可能对具有自发破缺的额外U(1)对称因子的暗物质模型产生新的宇宙学约束.
2013-12-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Smoothly evolving Supercritical-String Dark Energy relaxes Supersymmetric-Dark-Matter Constraints
我们表明,超临界弦宇宙学(SSC)的非平衡态和时间依赖性介子效应导致了一个平稳演变的暗能量在过去的100亿年与所有目前可用的天体物理数据一致。这种效应将超对称暗物质密度(中性伴子)稀释了O(10)倍,放松了对超对称参数空间的严格的WMAP 1,3约束。因此,LHC预期的搜索/发现可能会区分传统和超临界弦宇宙学。
2007-04-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic strings interacting with dark strings
受星系中过量电子产生的天体物理观测的启发,人们提出了新的暗物质部门理论模型,其中标准模型通过吸引力相互作用耦合到暗物质部门。标准模型与“暗弦”的耦合是近年来研究的热点。在这里,我们讨论了暗弦和标准宇宙弦之间的相互作用,并表明它们可以形成束缚态。在相互作用项的存在下,Bogomolny-Prasad-Sommerfield(BPS)界存在,依赖于相互作用参数,我们观察到,暗弦和宇宙弦之间的相互作用是最有效的,如果这两个字符串是相同的。此外,我们的模型允许暗弦的解决方案,可以降低他们的能量耦合到电磁场。我们还研究了这些解决方案的引力性质,并表明,它们成为超大质量的奇异时空的引力耦合值较大相比,非相互作用的情况下。此外,赤字角的解决方案减少增加相互作用。
2009-07-14 hep-ph hep-th
Dark dimension with (little) strings attached
本文在弱耦合弦论中建立暗能量与新物理尺度的关联,推导出暗维度或小弦理论两种情景,并给出世界sheet推导及实验可探测性分析。
2024-09-18 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational wave and dark matter from Axion-Higgs string
通过格点模拟研究 Axion-Higgs string 产生的暗物质与引力波,给出了类轴子粒子参数的界限,并指出预测的引力波谱无法被当前脉冲星计时阵列实验探测。
2024-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Dark Universe after Reheating in String Inflation
我们研究了弦暴胀模型中暗物质和暗辐射在再加热后的产生,其中卡-丘模型有一个双折射结构,可见扇区生活在D3膜上。我们展示了如何从通货膨胀,再加热,超对称性破缺和暗辐射不同的物理约束之间的相互作用,导致不同的预测暗物质的性质。
2022-08-01 hep-ph hep-th
Spontaneous dark-matter mass generation along cosmological attractors in string theory
我们提出了一个新的方案,在杂合弦论的背景下产生的非相对论性暗物质的遗迹密度。与标准的热冻结场景相反,暗物质粒子在相对论性的情况下大量产生,然后由于它们的质量突然增加到宇宙温度以上而与热浴分离。这种质量变化来源于有序参数模的凝聚,当温度T(t)下降到超对称破缺尺度M(t)以下时触发,这两者都是时间依赖的。一个宇宙吸引子机制迫使这种相变发生,在一个显式的杂化弦模型类自发破缺的超对称性,并在有限的温度。
2018-12-25 gr-qc hep-ph hep-th
Anti-D-brane as Dark Matter in Warped String Compactification
指出在扭曲弦紧化中,喉底附近的反D膜的运动表现得像暗物质。提出了几种产生暗物质的方案,其中一种是基于D/反D暴胀后期的D/反D相互作用。
2005-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
The shadow of dark matter as a shadow of string theory: String origin of the dipole term
我们指出,Kalb-Ramond场可以耦合到超弦理论的Ramond场和Neveu-Schwarz场的方式,可以产生耦合的Kalb-Ramond场的暗物质的偶极矩。电弱偶极暗物质则可能产生于超弦的雷蒙扇区,其弦的低尺度可达120 TeV。
2020-06-08 hep-ph hep-th
The Cosmological Constant Problem, Dark Energy, and the Landscape of String Theory
在这个讨论会级别的帐户,我描述的宇宙学常数的问题:为什么是空的空间的能量至少60个数量级小于几个已知的贡献,从粒子物理学的标准模型?我解释了为什么负责宇宙加速膨胀的“暗能量“几乎肯定是真空能量。本文的后半部分探讨了一个更具投机性的主题。弦论的真空景观导致了一个多元宇宙,其中许多不同的三维真空共存,尽管在广泛分离的区域。这既可以解释观测到的真空能量的微小性,也可以解释它的大小与现在的物质密度相当的巧合。
2012-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stabilisation of semilocal strings by dark scalar condensates
众所周知,半局域弦和电弱弦在其核心中的第二个希格斯分量的凝聚作用下是不稳定的。目前有一大类暗物质模型包含了与标准模型的希格斯扇区(希格斯门)耦合的暗标量场和/或暗U(1)规范场。结果表明,暗U(1)规范场的Higgs门型耦合和规范动力学混合项对“可见”区的半局域弦有显著的稳定作用。
2016-12-27 hep-ph hep-th
Anomalous $U(1)$ Gauge Bosons as Light Dark Matter in String Theory
目前的实验对非常弱耦合的额外规范对称性很敏感,这激发了进一步研究它们在弦论紧化和随后的性质中的出现。我们考虑扩展的标准模型的基础上开放字符串结束的D-膜,规范玻色子由于字符串连接到堆栈的D-膜和手征物质由于字符串之间的拉伸相交的D-膜。假设基本弦质量尺度饱和当前的LHC限制和理论是弱耦合的,我们表明,(异常)$U(1)$规范玻色子传播到散装引人注目的轻暗物质的候选人。我们评论的可能相关性的$U(1)$规范玻色子,这是普遍的相交D膜模型,所观察到的$3σ$过剩XENON 1 T。
2020-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
How to Test Stringy Dark Energy?
通过协变拉格朗日形式估计状态方程$w = p/ρ$,我们认为弦暗能量预言了$w < -1$,一个比宇宙学常数或精华更大的负压.这将导致后来宇宙膨胀从减速到加速的转变; $w = - 4/3$被简单地认为是一个说明性的例子。
2002-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
The fate of (phantom) dark energy universe with string curvature corrections
通过考虑高阶弦对爱因斯坦-希尔伯特作用量的修正,研究了(幻影)暗能量宇宙的演化。虽然宇宙学常数的存在在杂化弦和玻色子弦的情况下给出了稳定的de-Sitter不动点,但当存在幻影流体时,不存在稳定的de-Sitter解。我们发现,宇宙可以表现出一个大紧缩奇点与有限时间的II型弦,而它达到一个大撕裂奇点的杂化和玻色子弦。因此,暗能量宇宙的命运关键取决于所考虑的弦论的类型。
2005-06-09 astro-ph gr-qc hep-ph
String scale interacting dark matter from $π_1$
我们表明,在广泛的一类弦导出的粒子物理模型,重弦模式与周围的大统一体规模的质量可以作为一个可行的暗物质的候选人。这些重弦模缠绕在额外维度空间中的特定周期上,与基本群$π_1$密切相关。作为非平凡$π_1$的结果,存在稳定这种缠绕弦的精确离散对称。候选的暗物质通过重力和重弦态的交换耦合到标准模型。我们发现,对于合理的弦耦合值,我们的暗物质候选者可以通过冻结产生相当大的数量。我们的计划适用于许多字符串结构,包括卡-丘紧化,并可以测试对CMB的约束。
2020-06-03 hep-ph hep-th
Fuzzy Dark Matter Candidates from String Theory
弦论被认为能产生超轻轴子形式的自然模糊暗物质候选者。在本文中,我们重新审视这一主张的详细研究如何模稳定影响的质量和衰变常数不同的轴子领域中出现的IIB型通量紧致。我们发现,获得相当大的贡献,观察到的暗物质丰度没有调整的轴子初始失准角不是一个通用的功能,因为它需要一个温和的违反$S f\lesssim M_P$约束,其中$S$是瞬子行动和$f$的轴子衰减常数。我们的分析挑出$C_4$ -轴子,$C_2$ -轴子和thraxions作为最佳候选人实现模糊暗物质的弦论。对于所有这些超轻的轴子,我们提供的预测可以面对目前和即将到来的观测。
2022-04-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark energy generated from a (super)string effective action with higher order curvature corrections and a dynamical dilaton
我们研究了在无质量引力子存在的情况下,高阶弦环对爱因斯坦引力的修正作用产生暗能量宇宙的可能性。这些曲率修正(直到$R^4$阶)根据所考虑的(超)弦模型的类型而不同。我们发现,事实上,II型弦、杂化弦和玻色子弦对暗能量的反应是不同的。一个暗能量的解决方案是存在的玻色弦的情况下,而其他两个理论并没有导致现实的暗能量宇宙。详细分析的de-Sitter解决方案的动态稳定性的情况下,玻色字符串。一般处方的建设de-Sitter解决方案的低能量(超)字符串的有效作用也表明。在低能(超)弦有效作用量之外,当高曲率修正系数依赖于介子时,从宇宙膨胀历史重建理论是用相应的标量势处方来完成的。
2007-10-25 astro-ph gr-qc hep-ph
The Dark Side of String Theory: Black Holes and Black Strings
本文综述了描述黑洞和黑弦的低能弦论解。这些解中的许多可以通过将简单的解生成变换应用于史瓦西度规来获得。在少数情况下,相应的精确共形场论是已知的。这些解决方案的各种属性进行了讨论,包括他们的整体结构,奇点,和霍金温度。(This评论是基于1992年的里雅斯特春季学校关于弦论和量子引力的讲座。)
1992-10-21 gr-qc hep-th
String Theory, the Dark Sector and the Hierarchy Problem
我们讨论暗能量,暗物质和层次问题的背景下,一般的非交换制定的弦论。在这个框架中,暗能量是由对偶时空的动力学几何产生的,而另一方面,暗物质来自于与可见物质对偶的自由度。这种弦论的表述对红外和紫外尺度都很敏感,而希格斯尺度是辐射稳定的,因为它是辐射稳定的紫外和红外尺度的几何平均值。我们还评论各种唯象签名的这种新的方法,暗能量,暗物质和层次问题。我们发现,这种新的观点的层次问题是实现在一个玩具模型的基础上的非全纯变形的弦宇宙弦。最后,我们讨论了一个新的非微扰表述的弦论的建议,它揭示了M理论和F理论,以及超对称性和全息。
2021-01-14 gr-qc hep-th
Inflation, dark matter and dark energy in the string landscape
我们考虑的条件需要统一的描述暗物质,暗能量和通货膨胀的背景下,字符串景观。我们发现暴胀子场的不完全衰变给出了单个场负责这三种现象的可能性。相比之下,将暗物质和暗能量统一到一个单独的场中,与暴胀子分离,似乎相当困难。
2006-10-05 astro-ph hep-ph hep-th
Relaxing Isocurvature Bounds on String Axion Dark Matter
当暴胀标度很高时,轻标量在暴胀过程中会产生很大的量子涨落,如果暴胀标度足够长,轻标量会产生CDM等曲率扰动,这一扰动受到普朗克数据的严格限制。专注于弦轴子等轻标量,我们表明,热膨胀可以提供足够大的熵产生稀释CDM等曲率扰动。重要的是,有效的稀释是可能的弦轴子,因为有效地没有二次相干振荡诱导结束时的热膨胀,相反的模场。我们还研究了轴子暗物质的生存能力与质量约7千电子伏的起源的3.5千电子伏的X射线线过剩,在存在大熵产生。
2014-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Baryon and Dark Matter Genesis from Strongly Coupled Strings
E-型汤川点的D3-膜探测导致标准模型附近强耦合的近共形扇区(可见扇区),这是由F-理论GUTs激发的。现实的可见扇区膜配置诱导一个跷跷板的质量层次结构中的隐藏部门与轻GUT单线下强耦合的隐藏部门U(1)负责。将这些大统一理论单线态解释为暗物质,这导致了一个物质起源的场景,在这个场景中,两个扇区之间的重介质的冻结和随后的衰变同时填充了相当数量的重子和暗物质不对称。生成一个净物质不对称需要代结构的探针部门,这是不存在的弱弦耦合,但自动实现在强弦耦合通过塔的双子束缚态对应于多叉弦结。隐藏的U(1)通过电和磁动力学混合项耦合到可见扇区,提供了一种有效的手段来耗尽暗物质的对称成分。暗物质的质量约为10 GeV。暗物质的质量和物质的不对称性都是由共形对称破缺的尺度控制的~ 10^(9)- 10^(13)GeV,两者之间的精确关系由可见扇形膜结构的细节决定。
2011-06-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Recent progress on inflation and dark energy from string theory
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INFN, Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼部分所)
本文综述了弦理论在早期和晚期宇宙学中的模型构建进展,重点介绍了一类由IIB凯勒模驱动的通胀模型,探讨了重加热机制及暗辐射的产生,并分析了德西特真空与五力模型的现状及动态暗能量模型的挑战。
2026-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-thermal Dark Matter in String Compactifications
非热宇宙学历史能够极大地增加不同粒子物理学暗物质(DM)模型的可用参数空间,并且受到像弦论这样的UV理论中普遍存在的晚期衰变引力耦合标量的充分激励。本文在IIB型弦论的大体积情形下提出了一个非热DM模型。该模型能够解决模诱导的引力子问题,以及生产过剩的轴子暗辐射和/或DM的问题。我们表明,正确的丰度的中性伴子DM可以得到在热下和生产过剩的情况下,DM质量之间的O(GeV)O(TeV)。在后一种情况下,QCD轴子对残余密度的贡献是完全可以忽略的,而在前一种情况下,它可以与中性伴子的贡献相比较,从而导致多分量DM方案。
2013-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stringy Space-Time Foam, Finsler-like Metrics and Dark Matter Relics
我们讨论了在D粒子时空泡沫背景下的弦宇宙学中热暗物质(DM)遗迹丰度的变化。由于大质量DM与泡沫中的D粒子缺陷的相互作用,在背景时空上的反反应导致时空度规中的量子涨落。我们证明,这些导致存在额外的源项的玻尔兹曼方程用于确定热暗物质遗迹丰度。源项由诱导度规变形的具体形式决定;后者取决于DM粒子在与D粒子缺陷相互作用期间的动量转移,因此类似于芬斯勒度规。在大额外维引起的低弦标度的情况下,我们的结果可能对寻找可行的超对称模型具有唯象意义。
2010-09-15 gr-qc hep-ph hep-th
Dark Matter in SUGRA, Strings and Branes
本文对SUGRA中的暗物质、弦和膜作了简要的评述。对于SUGRA模型,在$g-2$和$b\to sγ$约束下讨论了汤川耦合统一对暗物质的影响.简要讨论了模不变性和电弱对称辐射破缺约束下的轨道折叠弦紧化中的暗物质。最后讨论了暗物质的一个新的候选者--一种超弱相互作用的大质量粒子或XWIMP。这样的暗物质可以出现在很多模型中,包括MSSM的Stueckelberg扩张,具有非对角动能的MSSM的U(1)扩张,以及可能出现在更广泛的一类可能具有弦/D膜起源的模型中。讨论了XWIMPs遗迹密度与WMAP一致性的满足问题。
2006-11-05 hep-ph hep-th
String Theory and the Dark Glueball Problem
我们研究暗纯杨米尔斯部门的宇宙学约束。暗胶球在紫外参数空间的大范围内过度产生。这个问题可以通过两种方式来缓解:通过一个大的优先再加热到可见扇区,激发某些膨胀或模衰减模型,或通过衰变到轴子或模,这是强烈约束的核合成和$ΔN_{\text{eff}}$边界。弦模型经常有多个隐藏的杨-米尔斯扇区,由于存在多个暗胶球,这些扇区受到更强的约束。
2016-09-07 hep-ph hep-th
Electroweak strings with dark scalar condensates and their (in)stability
在标准模型的最小暗扇区扩展中研究了“可见”电弱型宇宙弦的稳定性,该最小暗扇区由一个U(1)规范场组成,由一个标量自发破缺.“可见”和黑暗的部门耦合通过希格斯门和规范动力学混合项。研究发现,当电弱混合角接近于$θ_{\rm W}=π/2$时,其核心被暗标量凝聚体“填充”的弦表现出比SM中的类似物更好的稳定性。当你让$θ_{\rm W}$接近它的物理值时,它们变得不稳定。不稳定性机制似乎是一个$W$玻色子凝聚机制中发现的电弱弦的稳定性以前的研究。
2020-07-06 hep-ph hep-th
Geometrical origins of the Universe dark sector: string-inspired torsion and anomalies as seeds for inflation and dark matter
在一个温和的尝试,提出潜在的新的范式在宇宙学,包括它的暴胀时代,并发起讨论,我在这篇文章中回顾了一些新的,字符串启发的宇宙模型,这需要一个纯粹的几何起源的黑暗部门的宇宙,但也观察到的物质-反物质不对称。该模型包含引力(弦模型独立,卡尔布-雷蒙(KR))轴子场耦合到原始引力异常通过CP违反相互作用。反常项是格林-施瓦兹反项的四维时空余项,出现在(玻色子)无质量引力弦多重态的自旋1反对称张量场的场强定义中,它也扮演着挠率的完全反对称分量的角色。我如何在这样的宇宙学的存在下,原始的引力波可以导致异常的凝聚和动力学膨胀的“运行真空模型”的类型,没有外部的暴胀,但也leptogenesis在辐射时代由于异常引起的洛伦兹和CPT违反KR轴子背景。我还讨论了如何扭转相关的KR-轴子可以获得质量在QCD时代,从而发挥作用(的一个组成部分)暗物质。对该模型的暴胀和后暴胀(特别是现代)时代的唯象考虑进行了简要讨论,包括其缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
The Purely Geometric Part of "Dark Matter" -- A Fresh Playground for "String Theory"
我们认为部分“暗物质“不是由物质构成的,而是由爱因斯坦真空场方程G_{μν} =0的解中的奇异世界面构成的。它们的爱因斯坦-希尔伯特作用也支配着它们的量子涨落。它与四维时空中封闭玻色“弦”的作用相吻合,而四维时空出现在一个新的物理环境中。因此,暗物质的一部分是纯几何性质的,它的量子物理学也受同样的弦论支配,弦论中的无质量自旋2粒子就像爱因斯坦理论中的量子一样相互作用。
2011-07-13 gr-qc hep-th
Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: from primordial Gravitational Waves and stiff Axion Matter to Dynamical Dark Energy
在以前的工作中,我们推导出了弦宇宙的运行真空模型(RVM),它提供了一个有效的描述从暴胀到现在的时代的四维弦启发宇宙学的演变。在这个“弦RVM”版本的背景下,假设早期宇宙的特征是纯粹的引力自由度,来自无质量的引力弦多重态,包括反对称张量场。后者起着重要的作用,因为它的对偶产生了一个“刚性”的引力轴子“物质”,这反过来又耦合到引力异常项,假设在早期时代是非平凡的。在存在原始引力波(GW)扰动的情况下,这种反常耦合导致类似于RVM的动力学暴胀,而没有外部暴胀子。我们在这里回顾这个框架,并讨论潜在的场景生成这样的原始GW,其中形成不稳定的域壁,最终崩溃的非球对称的方式,引起GW。我们还注意到,在后暴胀时代,当产生适当的势能时,同一类型的“刚性”轴子物质可以提供宇宙中的暗物质(DM)的(一部分),它很可能是超轻的,这取决于弦启发模型的参数。总而言之,RVM暴胀的新(弦)机制保留了原始(更唯象的)RVM的基本结构,以及它的主要优点:即,一种优雅退出和产生大量熵的机制,能够解释视界问题。它还预言了公理暗能量和目前宇宙中存在的本质型温和动力学暗能量(DE),两者都是宇宙演化暴胀阶段的“活化石”。
2020-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Early Dark Energy in String Theory
早期暗能量(EDE)是解决哈勃张力的一个突出模型,它采用了具有周期势的动力学轴子。在这项工作中,我们采取的第一步嵌入到稳定的紧化的弦论这个模型。首先,我们提供了一个教育的EDE方案和它的主要挑战的审查。其次,我们只使用最少的成分构建一个简单的超重力玩具模型。在这个层次上,我们已经可以理解EDE标量势的谐波的起源,根据来自单独的非微扰效应的主导项的微妙平衡。第三,也是最后,我们将模型嵌入到KKLT型紧化中,EDE标量场由两种形式的轴子实现。我们发现,一个成功的嵌入,与所有的模量稳定,需要限制性的假设,负责EDE动力学的非微扰项的指数上的Pfizans和。我们指出,这种非通用条件反映了众所周知的挑战的EDE模型和进一步的调查可能会引导我们走向一个结论性的解决方案。
2022-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiple dark matter scenarios from ubiquitous stringy throats
我们讨论了有多个卡鲁扎-克莱因(KK)的暗物质候选人,自然产生的通用IIB型弦论紧化的情况下的可能性。这些暗物质候选者存在于卡-丘流形的各个喉部。原则上,它们可以在四维空间中具有不同的质量范围,这取决于喉咙的层次弯曲。我们表明,宇宙学界和四维有效的理论描述的一致性对参数空间和几何的喉咙施加了很强的约束。一个相当独立的模型的方法,我们发现,质量尺度允许KK暗物质粒子在不同的喉咙可以在0.1 eV和10 TeV之间变化,这取决于喉咙的几何形状。因此,宇宙中可能同时存在不止一种冷(也可能是热和)的暗物质成分。这种多重暗物质的情况可能会削弱传统超对称暗物质候选者的束缚,也可能解释我们宇宙中额外的相对论自由度。
2013-03-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Energy as an off-shell Tachyon Background in four-dimensional Strings
我们考虑了在引力子、介子和快子背景下的含时玻色弦,已经证明了共形不变性对于α '和任何时空维中的所有阶都是成立的。假设快子是离壳的,我们在这篇文章中表明,相应的时空有效作用量的特定时间均匀性导致幂律膨胀的宇宙,它可以加速或减速,这取决于所考虑的参数空间的范围。我们把这个结果解释为暗能量。我们在不需要知道弦的有效作用量的结构的情况下就得到了这个结果,这对于α '中的所有阶来说都是未知的。此外,在我们的方法中,背景配置在四维时空中是一致的,而不需要额外的维度。
2009-11-19 gr-qc hep-ph hep-th
From Quantum Foundations of Quantum Field Theory, String Theory and Quantum Gravity to Dark Matter and Dark Energy
我们回顾了我们最近在量子力学、量子场论和量子引力(表述为元弦理论)的量子基础方面的工作,以及对暗物质和暗能量问题的各种影响。第一点涉及通过赋予与因果性一致的明显非定域性的量子(模)时空概念对量子理论的新理解。这种观点暗示了基本长度和洛伦兹对称性的一致性,基于相对(观察者依赖)局域性原理。这种量子时空的几何学被编码在玻恩几何学的新概念中。这反过来又导致了一个新的理解量子场论在一个明显的双局域表示赋予元粒子量子。一个完全动力学的量子时空,加上一个动力学的玻恩几何,导致了伪装成元弦理论的量子引力(一种量子非定域性动力学几何的量子理论)。这种弦论的一般表述意味着一个辐射稳定的正宇宙学常数(被看作是对偶时空的曲率)作为观察到的经典时空中暗能量的模型,以及元粒子量子(元弦的零模)作为这种方法中暗物质的自然量子。
2020-02-29 gr-qc hep-ph hep-th
Phenomenology of superheavy decaying dark matter from string theory
本文研究弦理论低能极限中质量约 $10^{10}$ GeV 的超重衰变暗物质,通过计算其三体衰变产生的高能伽马射线和中微子通量并结合观测约束质量-寿命平面,进而对弦耦合给出 ${\cal O}(0.1)$ 的微扰上限。
2023-11-30 hep-ph hep-th
Sparticle spectrum and dark matter in type I string theory with an intermediate scale
超对称粒子谱是在I型弦论中计算的,它被表述为IIB型弦论的定向折叠紧化。假设弦尺度为中间值$10^{11}-10^{12}$ GeV,并引入额外的类矢量物质态,以允许规范耦合常数在此尺度下统一。将谱的定性特征与弱耦合杂化弦的Calabi-Yau紧化和$M$ -理论的11维超引力极限进行了比较。观察到一些显著的差异。假设宇宙中最轻的中性伴子提供了暗物质,得到了对超粒子谱的进一步限制。估计了暗物质的直接探测率。
2000-08-29 hep-ph hep-th
Features of a dark energy model in string theory
本文澄清弦理论中暗气泡暗能量模型的相关误解,指出其与Randall-Sundrum模型的关键差异,阐明引力无需且并不局域于暗气泡上。
2023-12-15 gr-qc hep-th
Instant Folded Strings, Dark Energy and a Cyclic Bouncing Universe
本文提出了一种基于弦理论且受微扰控制的循环弹跳宇宙学模型,利用瞬折弦在临界点促成宇宙弹跳并驱动暗能量主导时期,从而消除大爆炸奇点与多重宇宙问题,并预测了时变的暗能量及无原初B模极化。
2025-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Milli-Charged Dark Matter in Quantum Gravity and String Theory
我们从弦论的角度研究毫电荷暗物质的情况。在这种情况下,光子与额外的U(1)玻色子的动力学和质量混合被认为会产生由暗物质粒子携带的小电荷,其值由理论的连续参数决定。这似乎与民间的量子引力定理相矛盾,后者禁止在单一无质量规范场的理论中存在无理荷。通过考虑U(1)质量矩阵的基本结构,出现在II型弦紧化,我们表明,毫荷产生完全通过动力学混合,并要求存在至少两个完全无质量的规范玻色子。
2013-02-22 hep-ph hep-th
Dark energy from string theory: an introductory review
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique (LAPTh), CNRS, USMB(理论物理安娜西斯实验室,法国国家科学研究中心,萨瓦大学)
本文综述了通过弦论获得暗能量的尝试,包括宇宙常数(de Sitter解)和动态暗能量(通过 quintessence 模型)的方法,讨论了经典和渐近 regime 中的约束与挑战。
2026-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy and decompactification in string gas cosmology
我们研究弦气体宇宙学中额外维的稳定性。真空能和有趣的重子在动力学上变得重要之后,导致了去致密化。弦气能稳定重子的作用,但不能稳定真空能的作用。然而,我们发现重子和弦的相互作用可以导致可见维度的加速,而不需要真空能量。
2006-02-06 astro-ph hep-ph hep-th
Out of the Dark: WISPs in String Theory and the Early Universe
本文探讨弦论紧化中自然出现的WISP候选粒子及其对早期宇宙宇宙学的影响,为超越标准模型提供新途径。
2024-02-07 hep-ph hep-th
Cosmic Strings in Hidden Sectors: 1. Radiation of Standard Model Particles
在具有额外U(1)规范群的隐藏扇形模型中,新的场只能通过规范动力学混合和希格斯门与标准模型相互作用。在U(1)自发破缺后,这些相互作用将产生的宇宙弦耦合到标准模型粒子。假设弦的张力在TeV以上,我们计算了希格斯玻色子、Z玻色子和标准模型费米子形式的“暗弦”发出的辐射光谱。我们还计算了标准模型费米子在暗弦上由于Aharonov-Bohm相互作用的散射截面。这些辐射和散射的计算将在随后的论文中应用,以研究暗弦的宇宙学演化和观测特征。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mixed Wino-Axion Dark Matter in String/M Theory and the 130 GeV Gamma-line "Signal"
具有低能超对称性的弦/M理论紧化倾向于预测暗物质有两个组成部分:轴子和WIMP \cite{1004.5138,1204.2795}。在符合这一点,我们表明,暂定130 GeV的伽玛线信号报告\cite{1204.2797}可以解释为所产生的湮灭145 GeV的质量,Wino类WIMP到Z玻色子和光子。在这种情况下,信号意味着暗物质的第二个组成部分,我们解释为由轴子组成-相对Wino/Axion丰度近似相等。进一步的预测是隐含的:在这两个扩散和单色光子从矮球状星系的信号;单色光子能量为145 GeV;对于大型强子对撞机,希格斯玻色子的质量已经预测在这个框架\cite{1112.1059},和目前的希格斯极限提供有趣的约束质量的Gluino。
2012-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multimodal axion emissions from Abelian-Higgs cosmic strings
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University(东北大学前沿跨学科研究院);Department of Physics, Tohoku University(东北大学物理系);Cosmology, Gravity, and Astroparticle Physics Group, Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院宇宙理论物理中心宇宙学、引力与天体粒子物理组)
研究通过宇宙弦碰撞产生轴子,发现低能和高能区域均有轴子发射,其中低能轴子可解释冷暗物质,高能轴子可作为暗辐射,GeV级轴子可解释暗物质丰度并预测可观测暗辐射。
2026-04-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Energy May Probe String Theory
暗能量的问题是由于它的自引力特性而产生的。因此,解释真空能可能成为量子引力领域的一个问题,可以在弦论的背景下解决。在这次演讲中,我专注于一个最近的弦启发模型,它依赖于短距离微扰模式的非线性物理,用于解释暗能量,而无需任何微调。暗能量可以用它的状态方程w来观测探测。不同的模型预测不同类型的状态方程,弦启发的模型具有与时间相关的w(z)作为其独特的特征。探索暗能量和弦论之间的联系可能会通过精确的宇宙学数据为后者提供间接证据。
2002-12-13 hep-th
String (gravi)photons, "dark brane photons", holography and the hypercharge portal
在弱耦合弦论中,对引力光子和暗膜光子与标准模型超荷的混合进行了一般性的分析。直接混合以及有效的条款,包括SM修正后提供混合估计到最低阶。结果进行了比较与有效场论(EFT)耦合,起源于一个隐藏的大N理论耦合到SM。弦论的混合项与一般的EFT耦合项相比是次超前的。的情况下,隐藏的理论是全息理论进行了分析,也提供了抑制混合条款的SM超荷。
2021-06-15 hep-ph hep-th
The shadow of dark matter as a shadow of string theory
我们指出,弦论可以解决的难题,解释出现的电弱偶极矩的电弱单线态通过诱导这些偶极矩通过Kalb-Ramond偶极耦合。这可以产生一个U_Y(1)到暗物质的入口,并带来了U_Y(1)规范场与开弦相互作用的基本矢量场有关的可能性。解释观测到的暗物质丰度的要求将相应低能有效U_Y(1)门的耦合尺度与暗物质质量联系起来。相应的电子反冲截面为一个单一的偶极耦合的暗物质物种一般低于当前的极限从氙,SuperCDMS和SENSEI,除了在GeV的质量范围内,如果电偶极耦合变得比磁耦合强。此外,反冲截面在中微子层之上,U_Y(1)门可以用更长的曝光或更大的探测器来检验。因此,电弱偶极暗物质的发现将为弦现象学打开一扇有趣的窗口。
2019-03-30 hep-ph hep-th
Strings, Topological Change and Dark Matter
暗物质首先由卡普廷在1922年提出,后来由弗里茨·兹威基在1933年提出。自从1970年维拉·鲁宾和肯特·福特通过绘制仙女座星系的旋转曲线证实了暗物质的存在以来,暗物质一直是一个谜。在这里,弦论和量子宇宙学中拓扑变化的一些概念被用来制定一个新的暗物质模型。暗物质晕的密度分布通常被模拟为Lane-Emden方程的近似解。使用这里提出的暗物质的模型,再加上以前的工作表明,近似解的莱恩-埃姆登方程可以是一个精确的解决方案的爱因斯坦-麦克斯韦方程组,提供了一个新的见解暗物质的可能性质。
2019-08-12 gr-qc hep-th physics.gen-ph
Dark energy from the string axiverse
弦论认为,存在着大量的类轴子场,它们的质量分布在几十年内。在这里,我们表明,这些想法借给自己的一个模型的精髓没有超普朗克场漂移,所有的无量纲数是为了统一。该方案解决了“为什么是现在”的问题,即,为什么加速膨胀直到最近才开始,通过暗示暗能量支配的开始是随机发生的,在宇宙时间内每单位对数间隔的概率缓慢下降。标准的轴子势要求我们假设大多数没有变成暗能量的轴子场会迅速衰变。不过,引入稍微修改的轴子势,就避免了这些衰变的需要。在任何一种情况下,像我们这样的宇宙大约在100个宇宙中出现。这种情况可能会产生一系列可观察到的后果。
2014-09-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th