Cosmic Strings and Cosmic Superstrings
在这些讲座中，我回顾了宇宙弦和宇宙超弦的现状。我首先在大统一理论的背景下讨论拓扑缺陷，特别是集中在宇宙弦作为规范理论孤子出现。我讨论了宇宙弦和宇宙暴胀之间的和解，我回顾了宇宙弦动力学，宇宙弦热力学和宇宙弦引力，这导致了一些有趣的观测签名。然后，我在受弦论启发的膜世界宇宙学模型的背景下，继续讨论在膜暴胀结束时产生的宇宙超弦的概念。我讨论了宇宙超弦和它们的孤子类似物之间的区别，我回顾了我们目前对宇宙超弦网络演化的理解，然后简要描述了各种观测结果，这可能有助于我们深入了解我们宇宙的弦描述。
2009-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comparison of cosmic string and superstring models to NANOGrav 12.5-year results
我们比较了几种宇宙弦模型中产生的随机引力波背景谱与NANOGrav最近报道的共谱过程。我们讨论了在计算这样的背景理论的不确定性，并表明，尽管这样的不确定性，宇宙弦仍然是一个很好的解释的潜在信号，但宇宙弦参数的后果取决于模型。超弦也可以解释信号，但只能在一个受限的参数空间中，在那里它们的网络行为实际上与普通宇宙弦的网络行为相同。
2021-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Superconducting Cosmic Strings from Early Reionization
来自超导宇宙弦环的电磁辐射可以在宇宙的极早期使宇宙中的中性氢还原，并影响大角度尺度下的宇宙微波背景（CMB）温度和极化关联函数。我们约束弦的张力和电流使用WMAP7数据，并与早期的约束，采用CMB频谱失真。在弦的张力范围很广的情况下，弦上的电流必须小于10^7 GeV。
2012-04-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ionization from Cosmic Strings at Cosmic Dawn
宇宙弦产生带电粒子，这些带电粒子通过发射电磁辐射，在黑暗时代部分地吸收中性氢。对宇宙弦引起的中性氢电离分数的修正可能会导致新的观测效应和/或对$Gμ\sim 10^{-16} - 10^{-22}$周围的弦张力的新约束，其原始磁场值在$B_0 \sim 10^{-11}-10^{-9}$高斯范围内。
2019-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic string parameter constraints and model analysis using small scale Cosmic Microwave Background data
我们提出了一个显着的更新的约束阿贝尔希格斯宇宙弦张力的宇宙微波背景（CMB）的数据，使使用新的高分辨率CMB数据从亚轨道实验以及最新的结果的WMAP卫星，并改进预测阿贝尔希格斯宇宙弦的CMB功率谱的影响。新的宇宙弦谱（在以前的工作中提出），特别是小角尺度的改进，通过使用更大的阿贝尔希格斯弦模拟和仔细的外推。如果存在阿贝尔希格斯弦，那么我们发现它们对CMB各向异性的贡献的界限得到了改善：f10< 0.095，Gμ< 0.57 x 10^-6，这两个界限都是在95%置信水平下使用WMAP 7数据得到的;而f10 < 0.048，Gμ< 0.42 x 10^-6，这是使用所有CMB数据得到的。我们还发现，使用所有的CMB数据，标度不变的初始扰动谱，ns=1，现在不利的2.4σ，即使弦存在。贝叶斯模型选择分析不再表明对字符串的偏好。
2011-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Strings
这篇为Scolarpedia撰写的文章，简要介绍了宇宙弦的主题，并回顾了它们的主要性质，宇宙学演化和观测特征。
2015-06-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Evading the pulsar constraints on the cosmic string tension in supergravity inflation
宇宙弦是早期宇宙的有用探测器，可能会给我们提供任何人造粒子加速器都无法到达的高能尺度的物理学线索。虽然最有希望的工具之一是宇宙微波背景，来自引力波的约束变得如此严格，人们可能不希望在宇宙微波背景中检测到它的签名。在本文中，我们构建了一个方案，其中包含宇宙弦观测的宇宙微波背景，同时回避了最近的脉冲星定时数据所施加的约束。我们认为，宇宙弦相对较大的张力是允许的延迟发病的标度制度。我们还表明，这种情况下自然实现的超重力，其中的相变的混沌暴胀的背景下，哈勃诱导质量。
2012-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No black holes from cosmic string cusps
Jenkins和Sakellariadou最近的工作声称，宇宙弦上的尖点导致了黑洞的产生。为了得出这个结论，他们在弦环的静止坐标系中使用了环猜想，而不是在所提出的黑洞的静止坐标系中。它们包含的大部分能量是尖点附近弦的整体运动。考虑到这一点，我们重新进行了分析，发现具有现实能量尺度的宇宙弦上的尖点不会产生黑洞，除非尖点参数被极其精细地调整。
2021-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of a Network of Cosmic String Loops
我们讨论并总结了一个宇宙弦网络的非平衡演化模型的预测，该网络最初包含{ \em only loops}和{ \em no infinite string}。这些结果是有趣的，因为最近的工作突出了标准宇宙弦情景中结构形成的问题。
1998-07-28 hep-ph
Zipping and Unzipping of Cosmic String Loops in Collision
本文研究了两个宇宙弦环的碰撞。碰撞后，结形成，环纠缠在一起。我们表明，他们的形成后，路口开始解压缩和循环解开。这种分析提供了一个理论上的理解，在一个网络的宇宙弦与一个以上类型的宇宙弦的数值模拟中观察到的解压缩效应。解压缩现象在宇宙弦网络的演化中有重要的影响，当碰撞形成结时，例如在宇宙超弦网络中。
2009-10-26 astro-ph.CO 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
Gravitational Scattering Of Photons Off Cosmic Strings
光子可以从宇宙弦环中被引力散射，并获得或失去能量。我们考虑放置在周围的光子热浴宇宙弦环引起的光谱失真。由宇宙弦引起的热谱的分数偏差估计为（G_N μ）^2 z^2，其中G_N是牛顿常数，$μ$是弦的张力，z是宇宙学红移，在此之后，谱畸变才能存在。这种效应足够大，可能具有观测价值。
2013-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Low Scale String Unification and the Highest Energy Cosmic Rays
几十TeV尺度的弦统一解释了超越Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）截止的宇宙线相互作用的存在。trans-GZK宇宙射线是一种可以穿透宇宙微波背景的中微子。在与大气核的相互作用中，它们有足够的能量来激发弦模。我们提出了一个模型来描述这种相互作用，并讨论了由此产生的广泛的空气淋浴的属性。目前关于trans-GZK宇宙射线的数据表明弦的尺度在80 TeV左右。
2002-09-14 hep-ph
Inferring Cosmic String Tension through the Neural Network Prediction of String Locations in CMB Maps
在以前的工作中，我们构建了一个卷积神经网络，用于估计宇宙弦在模拟宇宙微波背景温度各向异性图中的位置。我们推导出了这个神经网络对宇宙弦位置的估计与宇宙弦张力$Gμ$的后验概率分布之间的联系。在这里，我们显着改善的后验分布的弦张力$Gμ$的计算。我们还通过使用残差网络改进了我们以前的普通卷积神经网络。我们将新的神经网络和后验计算方法应用于我们以前工作中使用的相同模拟的地图，并量化改进。
2019-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic strings and Natural Inflation
本文讨论自然暴胀中的宇宙弦。我们的分析完全基于CMB四极温度各向异性和宇宙弦张力的现有上限。我们的结果表明，如果宇宙弦是在暴胀的同时形成的，那么暴胀模型的两个参数的允许范围与最近得到的范围有很大的不同，而如果宇宙弦是在暴胀之后形成的，那么暴胀模型的参数与最近得到的参数是相似的。
2007-06-19 hep-ph
Microphysics of Cosmic Strings in Supersymmetric and Grand Unified Theories
本论文主要研究非极小量子场论中宇宙弦的微观物理。我们特别考虑费米子场与弦耦合的理论，以及那些具有较大对称群的理论，如大统一理论和超对称理论。通过考虑这些对极小模型的扩展，我们得到了宇宙弦性质的更真实的图像。
2006-12-19 hep-ph
Vacuum polarization near cosmic string in RS2 brane world
额外空间维理论中宇宙弦的引力场与爱因斯坦理论中的引力场有很大的不同。这意味着宇宙弦的所有引力诱导性质也需要修正。在这里，我们考虑的真空极化外的一个直无限薄的宇宙弦嵌入在RS2膜世界。利用微扰技术结合维数正则化方法计算了无质量标量场的${< T_μ^ν >}_{vac}^{ren}$。
2002-01-10 hep-ph
On the nature of cosmic strings in the brane world
本文在不采用微扰近似的条件下研究膜上静态柱对称宇宙弦，发现弦中心能量密度超过两倍膜张力时有效弦张力会大幅增强，并提出当能量密度接近两倍膜张力时可规避宇宙弦问题的新机制。
2023-03-02 astro-ph.CO 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
Cosmic Filaments from Cosmic Strings
宇宙弦在粒子物理学的标准模型的许多扩展中被普遍预言。我们提出了一种新的途径，通过它们对宇宙网中的附属结构的影响来检测宇宙弦。使用宇宙学模拟的密度唤醒从宇宙弦，我们研究了各种灯丝结构探针。我们发现，宇宙弦的最大影响是在弦尾流周围的细丝分布的密度过大。来自高密度的信号在更高的红移下更强，并且在更宽的视场下更鲁棒。我们分析了空间分布的细丝从公开可用的目录中的细丝建立SDSS星系。利用现有的数据，我们没有发现弦张力参数$Gμ$高于$5\times 10^{-6}$的宇宙弦尾流存在的证据。然而，我们计划WFIRST将能够在红移$z=2$的$99\%$置信水平上检测到来自这种尾流的信号，具有显著更高的置信度和探测较低张力（$Gμ\sim 10^{-6}$）的可能性，在$z=10$。该方法的灵敏度与来自CMB的约束不具有竞争力。然而，它提供了一个独立的发现通道在低红移，这可能是一个吸烟枪的情况下，CMB绑定可以被削弱。
2020-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chaotic inflation in supergravity and cosmic string production
我们描述了一个简单的超引力混沌暴胀模型，在这个模型中，不仅可以很容易地调整基本的宇宙学参数，如n_{s}，r和f_NL，而且还可以调整宇宙弦对CMB各向异性的贡献。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collisions of cosmic strings with chiral currents
我们提出了一个宇宙超导手征弦碰撞闵可夫斯基空间中的分析研究，应用运动学的限制，从相关的推广南武后藤行动。特别是，我们重新审视解决方案的手征超导宇宙弦，并证明Y结生产这样的字符串是可能的。我们考虑了手征载流直弦的碰撞，得到了角速度空间中允许产生弦结的区域。这项研究有助于理解手征超导弦网络的复杂演化。
2018-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Cosmic Strings in New Observational Windows
宇宙弦在粒子物理学的标准模型之外的许多模型中都有预测。在承认弦的模型中，早期宇宙的相变中必然会形成一个弦网络，并将持续到现在。弦在宇宙学中留下了独特的特征。在新的观测窗口中寻找这些特征提供了一种在高能尺度上约束粒子物理的方法，因此是对在低能端（例如在LHC）寻找新物理的补充。具体来说，我将讨论在宇宙微波背景极化图和21厘米红移巡天中宇宙弦的特征。
2013-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter and Cosmic Strings in Particle Models
在这次演讲中，我将讨论从宇宙弦和嵌入的缺陷，在标准模型的强相互作用部门的$π$和$η^\prime$弦的衰变中非热产生中性子冷暗物质的机制。
2000-04-21 hep-ph
Forecast constraints on cosmic string parameters from gravitational wave direct detection experiments
引力波是宇宙弦的重要特征之一。如果在未来的实验中检测到来自宇宙弦的GWs，不仅可以证实它们的存在，而且可以探索它们的性质。在本文中，我们研究的宇宙弦参数的测定，通过直接检测的GW签名在未来的地基GW实验。我们考虑两种类型的GW，爆发和随机GW背景，这为我们提供了不同的信息宇宙弦属性。通过对宇宙弦的参数进行Fisher矩阵计算，我们发现两种不同类型的GW可以打破其中一些参数的简并性，并提供比每种测量更好的约束条件。这些参数包括控制弦张力的参数$Gμ$、初始环尺寸的参数$α$和重联概率的参数$p$。
2012-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Signatures of Cosmic String Wakes in 21cm Redshift Surveys using Minkowski Functionals
闵可夫斯基泛函是分析大尺度结构的有力工具，特别是当物质的分布是高度非高斯分布时，就像在宇宙弦对结构形成有贡献的模型中一样。在这里，我们应用闵可夫斯基泛函21厘米的地图，如果结构是由嵌入在背景波动的宇宙弦的标度分布播种，然后测试的统计意义的宇宙弦信号使用Fisher组合概率检验。我们发现，这种方法允许宇宙弦的检测与$G μ> 5 \times 10^{-8}$，这将是改善目前的限制约3倍。
2013-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic strings and their induced non-Gaussianities in the cosmic microwave background
由于暴胀量子起源的宇宙学扰动具有高斯性，寻找宇宙微波背景（CMB）各向异性中的非高斯性被认为是探索早期宇宙非线性物理的优先方向。宇宙弦是引力扰动的活跃源，并不断地在宇宙微波背景辐射中产生非高斯畸变。即使在目前观测到的角尺度上，它们只能贡献CMB角功率谱的一小部分，宇宙弦实际上可能是其非高斯性的主要来源。在这篇文章中，在回顾了弦网络的基本宇宙学性质之后，我们提出了Nambu-Goto宇宙弦将在各种观测量中诱导的签名，从温度各向异性的单点函数到双谱和三谱。结果表明，字符串印记是显着不同的比那些预期的原始类型的非高斯性，因此可以很容易地区分。
2010-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fields in the Vicinity of a Superconducting Cosmic String
超导宇宙弦可以被看作是厚度为$1/Λ$和$Λ=10^{16}$ TeV的线。我们表明，弱相互作用将传播的电流的距离$r= (1/M_Z)\ln (I/M_Z)$，其中$I$是在字符串中的电流的大小。这些字符串的光的散射的后果。
1993-08-18 hep-ph
Interactions between $U(1)$ Cosmic Strings: An Analytical Study
我们导出了两个一般$U(1)$宇宙弦之间的相互作用能的解析表达式，它是它们相对取向和模型中耦合常数之比的函数。这些结果与远离临界耦合的弦的统计描述有关，并揭示了弦形成和弦网络演化的机制。
1994-05-04 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
Forecast constraints on cosmic strings from future CMB, pulsar timing and gravitational wave direct detection experiments
我们研究未来观测约束宇宙弦参数从各种类型的下一代实验：引力波（GW），脉冲星定时阵列的直接检测，和宇宙微波背景（CMB）。我们认为GW突发和随机GW背景搜索地面和空间为基础的干涉仪，以及GW背景检测脉冲星定时实验。我们还考虑了宇宙弦对CMB温度和极化各向异性的贡献。这些不同类型的观测提供了宇宙弦的独立探测器，如果探测到签名，可能使我们能够研究宇宙弦的性质。在本文中，我们评估的权力，未来的实验约束宇宙弦参数，如弦张力Gmu，初始环的大小α，和重联概率p，通过执行Fisher信息矩阵计算。我们发现，结合不同类型的观测信息打破了参数退化，并提供了更严格的参数约束。我们还发现，未来的星载干涉仪独立地提供了一个高度精确的确定参数。
2013-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brane World Cosmic String Interaction
它表明，膜世界引力产生的吸引力之间的宇宙弦，在传统的爱因斯坦引力。这个力足以形成II型弦的稳定束缚态（通常相互排斥）。弦之间有一个小的间隔，使它们成为绳索状的结构。在天文尺度上，这些“宇宙绳”类似于缠绕数更高的弦，因此所有膜世界的宇宙弦实际上都是I型的。
2006-08-16 hep-ph hep-th
Destruction of Fermion Zero Modes on Cosmic Strings
我研究了SO（10）大统一理论中宇宙弦上零能量费米子解（零模）的存在性。在一个相变中形成的宇宙弦的载流能力可以在随后的相变中改变。我表明，零模式可能会被破坏和改变的字符串的导电性。我讨论了宇宙学的影响，这表明，它允许vorton界限放松。
2000-12-18 hep-ph
Global 21cm Absorption Signal from Superconducting Cosmic Strings
超导的宇宙弦在复合和再电离之间会发出电磁波。因此，它们对全球21 cm信号有影响。我们计算得到的吸收功能，重点是与临界电流的字符串，研究其依赖于弦张力$μ$，并与观测结果进行比较。对于$G μ= 10^{-10}$（$G$是牛顿引力常量）范围内的弦张力，有两个特征吸收特征的有趣放大，一个是在宇宙黎明时期的$z \lesssim 30$，另一个是在宇宙黑暗时期的$z \sim 80$，前者的振幅与EDGES实验观察到的相当。
2021-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic String Wake Detection using 3D Ridgelet Transformations
利用三维脊波统计量在暗物质分布中寻找宇宙弦尾流信号。我们比较了N体模拟的暗物质分布在宇宙学模型与没有宇宙弦尾流，假设波动的主要来源是那些预测的标准$Λ$ CDM模型。宇宙弦尾流导致平面拓扑的过密区域，因此三维脊波统计是一种很有前途的分析工具。弦的信号在较大的弦张力和较高的红移下更容易识别。我们发现，尾流产生的一串张力$Gμ= 10^{-7}$（值略低于目前最好的鲁棒上限）可以检测到在$6 \, σ$的置信水平在宇宙学红移$z = 10$。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
More Scalings from Cosmic Strings
本文在 $N^3 = 4096^3$ 格子模拟中分析了暴胀后全局宇宙弦网络，报告了宇宙弦功率谱对数增长谱指数的强有力证据，推导了宇宙弦与轴子功率谱的解析关系，并启动了宇宙弦因果动力学的统计分析。
2025-09-18 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
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
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
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
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
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
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
Cosmic String Helicity: Constraints on Loop Configurations, and the Quantization of Baryon Number
我们应用经典流体力学中的螺旋度概念来解释宇宙弦物理中的两个问题。螺旋度是类速度场与其涡度场（旋度）的标量积的空间积分，可以类似于流体定义为复标量场。我们详细讨论了螺旋度的拓扑解释，它与涡度场的场线的连接有关。早期的工作未能完全实现宇宙弦的这种解释，因为缺少了一个与弦内部这些线的链接有关的项。结果得出了矛盾的结论：整体宇宙弦环可能不具有某些简单的形状，在规范理论中，在局域宇宙弦存在的情况下，重子数不能量子化为整数。我们表明，这两个悖论被删除时，适当地考虑到内部贡献螺旋度。特别是，如果宇宙弦是重子合成的唯一机制，那么重子数的量子化可以在格拉肖-温伯格-萨拉姆模型的一个特例中得到理解。此外，我们发现了一个新的约束条件的允许联系的宇宙弦弦在弦缠结。
1999-08-30 hep-ph hep-th
N=1 Supersymmetric Cosmic Strings
我们研究超对称宇宙弦的微观物理。特别是，我们专注于N = 1超对称阿贝尔希格斯模型承认的旋涡。我们找到了涡旋解，并证明了两个最简单的超对称宇宙弦模型承认费米超导性。此外，通过使用超对称变换，我们展示了如何解决的费米子零模式引起的弦超导性的背景弦场。
1997-02-18 astro-ph hep-ph hep-th
Fermionic zero modes on a toroidal cosmic string
我们考虑了阿贝尔Higgs模型中3+1维宇宙弦的环形结构，它是Nielsen-Olesen弦的紧化。这个物体是典型的不稳定。我们明确计算允许的零模耦合到这样一个字符串的马约拉纳费米子的数量。在无限长弦的情况下，对于缠绕数n的扇区，存在|n|零模，相应地，感生的费米子电荷n/2可以是分数的。根据先前证明的结果，这意味着具有奇数缠绕数的物体的量子力学稳定性。这一结果对宇宙学中允许这种宇宙弦的统一理论的分类具有重要意义。
2005-11-23 hep-ph hep-th
A Note on the Finiteness of Curvature at Cosmic String Cusps
我们研究了一个Nambu-Goto字符串轨迹附近的一个尖点，并确定外在曲率不变量。这些被证明是有限的，与天真的期望相矛盾。因此，南部作用量是一个有效的近似宇宙弦涡的运动，即使在尖点。这表明尖点湮灭不是宇宙弦粒子辐射的可行机制。
1994-12-05 gr-qc hep-ph hep-th
The Validity of the Cosmic String Pattern Search with the Cosmic Microwave Background
我们介绍了一种新的技术来检测离散的温度阶跃，宇宙弦可能已经离开宇宙微波背景（CMB）各向异性地图。该技术为宇宙弦的模式搜索提供了有效性测试，可以作为未来模式搜索的基础。该技术的探测能力仅受CMB数据的两个不可避免的特征的限制：（1）天空图的有限像素化和（2）来自仪器噪声和原始各向异性的高斯波动。我们将宇宙弦参数的上限设为95%置信水平（CL）的$Gμ\lesssim 3.7\times 10^{-6}$，发现温度阶跃的幅度必须大于$44μK$，才能在{ \it{Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)} } 3年数据中被检测到。
2007-05-11 astro-ph hep-ph
Implications of cosmic strings with time-varying tension on CMB and large scale structure
我们研究了具有含时张力的宇宙弦的宇宙学演化及其意义。在单尺度模型的基础上，我们导出了这类弦的相关长度和速度随时间发展的基本方程。然后，我们发现，在张力依赖于宇宙时间的某些功率的情况下，宇宙弦与时间相关的张力进入标度解，如果功率低于一个临界值。我们还讨论了这些弦产生的宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。给出了威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）三年观测资料和斯隆数字巡天（SDSS）观测资料对它们张力的约束。
2006-06-28 astro-ph hep-ph
Cosmic R-string in thermal history
我们研究与自发破缺的$U(1)_R$对称性相关的不稳定宇宙弦的稳定性，否则会导致危险的翻转过程。我们证明了在规范中介模型中，信使可以从超对称标准模型粒子的热等离子体中得到足够的修正，以稳定弦的不稳定模式。
2013-05-02 hep-ph hep-th
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
