The effect of extra dimensions on gravity wave bursts from cosmic string cusps
我们探讨了额外维度对宇宙弦发射重力波的运动学效应。额外的尺寸既圆了尖点，又降低了它们形成的概率。我们重新计算的重力波爆发，考虑到这两个因素，并找到一个潜在的显着阻尼的重力波的字符串。
2010-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fast Radio Bursts from the Decay of Cosmic String Cusps
我们探讨了快速射电暴是由于宇宙弦环尖点湮灭的可能性。我们计算了在无线电区的湮灭事件中释放的能量，预期的事件率，和爆发的时间尺度。我们发现，能量和事件率是足够高的时间尺度是足够小，以解释目前的数据。我们预测事件率将如何随着望远镜分辨率的提高而变化。由于爆破率取决于弦的张力，未来的数据将允许确定张力。
2017-07-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Wave Bursts from Cosmic String Cusps and Pseudocusps
我们研究了宇宙（超弦）尖点和伪尖点对引力波爆发的相对贡献。对于足够高的频率，弦上高度相对论性点附近的引力波发射遵循对数衰减。对于在极限$c=1$中恰好达到光速的点，通过分析发现斜率为$^{-4}/_3$。我们调查的变化，这种高频率的行为相对于速度的点考虑，通过数值模拟形成的字符串，然后我们计算数值的引力波发射。我们发现，对于弦点的速度从理论（相对论）极限$c=1$，引力波发射$10^{-3}$遵循的行为一致的尖点，有效地增加了尖点的字符串。事实上，取决于选择这样的行为的速度阈值，我们显示的字符串世界表的发射部分是增强的一个因素${\cal O}(10^3)$相对于发射的尖点。
2016-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Massless Spectra from Cosmic String Cusps
The Abdus Salam ICTP（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）；Institute for Fundamental Physics of the Universe（基础物理宇宙研究所）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究所宇宙理论物理中心）；CAPA & Departamento de Física Teórica, Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学理论物理部及CAPA）
该研究探讨了宇宙弦尖点在不同条件下的引力波和轴子谱特性，推导了通用表达式并分析了现实修正的影响。
2026-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational backreaction simulations of simple cosmic string loops
我们提出的结果计算引力反作用的宇宙弦环的简单模型。这些结果使我们了解了环上尖点和扭结的一般行为，以及进化的其他特征。扭结通过对弦方向的不对称和发散校正而被圆化。结果是尖点出现在扭结的地方，但所产生的光滑弦部分具有少量的能量。现有的尖点仍然存在，但很快就会失去力量，因为反向反应会从尖点周围的弦中移除能量。扭结和尖点在空间中的位置随着每次振荡而略微移动。
2019-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Searching for gravitational wave bursts from cosmic string cusps with the Parkes Pulsar Timing Array
宇宙弦是脉冲星计时阵列探测的潜在引力波源。在这项工作中，我们开发了一个检测算法的GW爆发从一个尖点上的宇宙弦，并将其应用到帕克斯PTA数据。我们发现四个事件的误报概率小于1%。然而，进一步的调查表明，所有这些都可能是伪造的。由于没有令人信服的检测，我们对不同事件持续时间的GW振幅设置上限。从这些界限，我们放置在宇宙弦张力G μ ~ 10^{-5}的限制，并强调，这个界限是独立于使用其他技术获得的。我们讨论了这些结果的物理意义以及在平方公里阵列（SKA）时代探测宇宙弦的前景。
2020-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-Wave Stochastic Background from Kinks and Cusps on Cosmic Strings
计算了宇宙弦环上的扭结对引力波随机背景的贡献，发现扭结对引力波随机背景的贡献与尖点的贡献是同量级的。讨论了扭结和尖点对当前和计划中的引力波探测器，以及对大爆炸核合成（BBN）、宇宙微波背景（CMB）、和脉冲星时间限制。与尖点的情况一样，我们发现来自干涉测量引力波探测器（例如LIGO）的当前数据对宇宙弦模型的参数空间区域敏感，该模型与脉冲星、BBN和CMB边界的参数空间区域互补。
2010-04-14 astro-ph.CO hep-th
Are fast radio bursts generated by cosmic string cusps?
我们重新考虑宇宙弦可以源快速射电暴的想法，考虑到洛伦兹助推和一个较弱的假设粒子衰变的能量的标度律。我们表明，距离关系和时间尺度，对于一个特定的值的标度的能量，仍然是兼容的观测。然而，与数据相比，模型预测的事件发生率太高。我们还表明，一个更现实的字符串，具有有限的厚度，进一步化合物的问题，禁止尖点的形成，并指出如何超导wiggly字符串可以规避这个问题。
2018-07-05 astro-ph.CO
Evolution of Cosmic String Loops under Gravitational Backreaction
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
该研究通过重新表述Nambu-Goto运动方程，首次实现了引力反作用下宇宙弦环的连续数值演化，发现尖点在局部可保留，但引力波形会被显著修改，高频截止会降低探测器的预期信噪比。
2026-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effect of high harmonic loops on gravitational wave bounds from cosmic strings
基于一个二叉树模型的宇宙弦循环包含高次谐波的自相交，我们估计的父和子循环和相关的尖点生产的自相交的数量，以确定最有可能的数量的尖点事件每周期上产生的非自相交的循环，并提供一个更新的计算引力波信号到达地球上的尖点上这样的循环。这是针对网络中宇宙弦所支持的不同数量的尖点，以及环上不同的谐波分布而做的。在固定了$Gμ$的值和接收信号的频率后，我们用红移表示从尖点发出的引力波的事件率，并将我们的结果与文献[1，2]中的结果进行了比较。
2021-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emission of gravitational waves by superconducting cosmic strings
研究了超导宇宙弦的引力辐射发射效率$Γ$。我们证明，通过使用一个可解模型的跨音速字符串，电流的存在导致抑制的引力发射的尖点，扭结和不同类型的循环。我们还表明，当电流存在时，发射的频谱与尖点的循环是指数抑制的谐波模式的增加，从而显着不同的幂律谱无电流的循环。此外，我们还建立了$Γ$与宇宙弦电流值之间的唯象关系。我们推测，这个关系应该是有效的任意类型的载流字符串。我们利用这一结果来研究电流对宇宙弦产生的随机引力波背景的潜在影响，并表明谱的振幅和形状可能会受到显着影响。
2022-09-02 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
Searching for gravitational-wave bursts from cosmic string cusps with the Parkes Pulsar Timing Array third data release
利用帕克斯脉冲星计时阵列第三次数据发布，对30颗毫秒脉冲星进行首次贝叶斯搜索宇宙弦尖点引力波暴，未发现信号，并给出了脉冲星项振幅上限及宇宙弦张力上限。
2025-02-28 astro-ph.CO gr-qc
High-harmonic cosmic strings and gravitational waves
在这篇论文中，我们在广义相对论的背景下描述了高次谐波宇宙弦环，并研究了高次谐波含量对宇宙弦网络预测的引力波信号的影响。首先，我们将介绍变分原理、时空概念和其他数学工具，这些都是我们在后面几章中进行计算所需要的。我们介绍了FLRW宇宙和$ΛCDM$宇宙。然后，我们描述了弯曲时空中的南部-后藤宇宙弦，它的运动方程和能量动量张量。固定时空是平坦的，并固定规范，我们找到了宇宙弦的运动，并提出和讨论了特殊的解。使用宇宙弦环的奇谐族，我们计算了每个周期的尖点的数量和尖点处的左、右运动谐波模的二阶导数的值，并研究了它们对谐波阶数的依赖性。然后，我们开发了一个玩具模型，计算稳定的子循环产生的父循环使用统计方法的基础上的二叉树描述的循环斩波。我们还使用玩具模型来计算从一个循环系统中产生的尖端的平均数量，这些循环系统在它们的存在过程中自相交。我们推导出从尖点发射的引力波形，从尖点观察，在任何方向的观察。然后，我们将这个结果传播到FLRW时空中，以获得其在地球上的振幅表达式。假设两个不同的宇宙弦网络模型，我们实现我们上面提到的高次谐波结果，以找到信号的幅度和这些信号到达地球上的观测者的速率。
2021-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effect of extra dimensions on gravitational waves from cosmic strings
我们展示了如何考虑额外维度的运动学效应可以对宇宙弦的重力波发射产生重大影响。额外的尺寸既圆了尖点，也降低了它们形成的可能性。我们重新计算了尖点重力波爆发与这些因素，并发现一个显着的尺寸依赖的重力波阻尼。
2010-09-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational-Wave Searches for Cosmic String Cusps in Einstein Telescope Data using Deep Learning
本文提出由三个卷积神经网络组成的集成模型，在未来 Einstein Telescope 数据中区分宇宙弦尖点信号与 blip glitches，性能优于匹配滤波，并借助 waveform surgery 等可解释性方法揭示形态差异。
2024-01-22 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
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
Aharonov-Bohm Radiation
在真空中振荡的螺线管由于Aharonov-Bohm（AB）相互作用而成对产生带电粒子。计算了带电标量粒子的辐射方向图和辐射功率。我们扩展的螺线管分析宇宙弦，并发现从尖点和扭结环增强辐射。我们认为，通过类比的电磁AB相互作用，宇宙弦应该发射光子，由于引力AB相互作用的领域在圆锥时空的宇宙弦。我们计算的发射从一个扭结，并发现它是类似的顺序，从一个尖点发射，但扭结是远远多于尖点，并可能提供一个更有趣的观测签名。
2010-01-25 astro-ph.CO cond-mat.other gr-qc
Cosmic Microwave Background Spectral Distortions from Cosmic String Loops
宇宙弦环包含尖点，尖点通过发射粒子爆发而衰变。释放的能量中有很大一部分以光子的形式存在。这些光子以非热的方式注入，因此会导致宇宙微波背景（CMB）的光谱畸变。在尖点对引力反作用具有鲁棒性的假设下，我们计算了在红移间隔中作为光子释放的分数能量密度，其中这种非热光子注入导致CMB光谱失真。虽然目前对这种光谱扭曲的限制还不足以限制弦张力，但未来的任务，如PIXIE实验，将能够提供限制，排除$G μ\sim 10^{-15}$和$G μ\sim 10^{-12}$之间的弦张力范围，从而排除产生这种中等尺度宇宙弦的粒子物理模型。
2015-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic string loop shapes
我们分析了在大规模模拟膨胀宇宙弦网络中发现的宇宙弦环的形状。模拟不包括引力反作用，但我们通过使用洛伦兹卷积平滑环路来模拟该过程。我们发现，在形成环一般由直段扭结分开。在整个环的尺度上，我们没有看到尖点或任何尖点样的结构，尽管我们确实看到了弦的非常小的区域，它们随着大的洛伦兹助推而运动。然而，弦的平滑几乎总是在每个环上引入两个尖点。平滑过程不会导致平滑之前处于非自相交轨迹中的回路的任何显著碎片化。
2015-08-11 astro-ph.CO hep-th
Particle emission and gravitational radiation from cosmic strings: observational constraints
我们考虑粒子发射和引力辐射从宇宙弦环，以确定其对环的分布和观测签名的字符串。粒子发射的影响是循环的数量密度不再缩放。这导致在随机引力波背景上的高频截止，但我们表明，预期的截止是在当前和计划的探测器的范围之外。弦环的粒子发射也会产生一个弥散的伽马射线背景，它对环上的扭结和尖点的存在很敏感。然而，对于扭结和尖点，并且在对粒子物理相互作用进行温和假设的情况下，当前的漫射伽马射线背景观测并不能约束$Gμ$。
2019-11-27 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Detection of Low Tension Cosmic Superstrings
弦论的宇宙超弦不同于场论的常规宇宙弦。我们回顾了宏观弦环的物理和宇宙学性质如何影响实验搜索这些文物从时代的通货膨胀。宇宙超弦的平均密度很容易超过具有相同张力的常规宇宙弦两个或更多数量级。剩余超弦圈的宇宙学行为在性质上是不同的，因为在弦论的通量紧致化中，弦张力指数地小于弦尺度。低张力的超弦环寿命更长，经历更少的反冲（引力辐射发射的火箭效应），并且倾向于像星系中的暗物质一样聚集。相对于宇宙中坍缩结构的宇宙学平均值，成团增强了弦环密度。太阳位置的增强是$\sim 10^5$。我们开发了一个模型封装的领先阶弦论影响，目前的理解弦网络环的生产和宇宙学结构的形成的影响，适用于预测检测超弦环通过光学微透镜，引力波爆发和快速射电暴。我们通过LIGO和LISA样实验评估了尖点和扭结的爆发检测率。聚类占主导地位的速率为$G μ< 10^{-11.9}$（LIGO尖），$G μ<10^{-11.2}$（LISA尖），$G μ< 10^{-10.6}$（LISA扭结），我们预测实验可访问的引力波爆发$G μ>10^{-14.2}$（LIGO尖），$G μ>10^{-15}$（LISA尖）和$G μ>10^{- 14.1}$（LISA扭结）。
2018-02-05 astro-ph.CO hep-th
Cosmic Super-Strings and Kaluza-Klein Modes
宇宙超弦一般与相对较轻的塔和/或与内部空间几何相关的强耦合卡鲁扎-克莱因（KK）模式相互作用。本文研究了自旋为2的KK粒子由宇宙F弦和D弦环上的尖点产生的情况。我们认为宇宙超弦要么位于弯曲喉道的底部，要么位于大体积的平坦内部空间。在这两种情况下，KK模式的尖点发射的总能量是相当的，尽管产生的KK模式的数量可能会有很大的不同。然后，我们表明，KK发射的光分解的轻元素和观测的漫射伽马射线背景的约束。我们表明，这排除了宇宙超弦的参数空间的区域，是互补的区域，可以探测当前和即将到来的引力波实验。KK模在摩擦主导的宇宙超弦演化中也将发挥重要作用。
2012-09-25 astro-ph.CO gr-qc 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
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
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 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
Cosmic Rays from Cosmic Strings with Condensates
我们重新审视宇宙弦尖点产生宇宙射线的过程。如果一个标量场（"希格斯“）与弦世界片有线性相互作用，就像弦上有玻色子凝聚体时发生的那样，弦环上的尖点会发射出极高能量的希格斯窄束，然后衰变为超高能宇宙射线通量。当弦标度为$\sim 10^{13}$ GeV时，超高能通量和γ质子比与观测结果一致。扩散的伽马射线和质子通量远低于目前的界限。较轻的弦（\it）和标量的线性相互作用产生了过量的直接和扩散宇宙射线，并被观测所排除，而较重的弦（$\sim 10^{15}$ GeV）则受到它们的引力特征的限制。这为玻色凝聚的宇宙弦的存在留下了一个狭窄的参数空间窗口。
2009-11-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signals of Inflationary Models with Cosmic Strings
有一类动机良好的暴胀模型最终会产生宇宙弦。目前的状态，努力计算和观察这些模型的信号进行了概述，特别强调宇宙弦，和宇宙微波背景信号。
2011-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Superconducting cosmic strings as sources of cosmological fast radio bursts
本文计算了三种结构的超导宇宙弦的射电爆发信号。在考虑了散射和相对论效应等观测因素的基础上，利用超导弦的理论参数$Gμ$和$\mathcal{I}$，导出了射电暴的事件率与红移的关系。我们的分析表明，尖点和扭结可能有显着的贡献的事件率，在大多数情况下尖点将占主导地位的贡献，而扭结扭结碰撞往往有次要影响。通过用快速射电暴的归一化数据拟合理论预言，我们首次对超导弦的参数空间进行了约束，并报道了$Gμ\sim [10^{-14}, 10^{-12}]$和$\mathcal{I} \sim [10^{-1}, 10^{2}] ~ \rm{GeV}$的参数空间与观测值的拟合情况，尽管由于观测数据的缺乏，统计意义不大。此外，我们得到了两种类型的最佳拟合，一个是由尖点与红移$z = 1.3$为主，和其他主导的扭结的范围内的最大事件率。
2017-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting Cosmic Gravitational-wave Background from Super-heavy Cosmic Strings with LISA
虽然宇宙弦说不适合于星系形成，但它在宇宙引力波背景的产生方面具有重要意义。本研究旨在开发一种从LISA数据流中提取宇宙弦产生的宇宙引力波背景的算法，并将该算法应用于包含不同强度宇宙弦产生的背景的模拟数据流中，研究该源的探测阈值。对于1年的观测，发现在标准情景下Gμ的探测阈值为3.12 \times 10^-16。在p和ε可调的情况下，参数空间中的可检测区域定义为（Gμ）^2/3 ε^-1/3 / p> 4.6 \times 10-11。
2012-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Semianalytic calculation of cosmic microwave background anisotropies from wiggly and superconducting cosmic strings
我们研究了世界片电流的存在如何影响宇宙弦网络的演化，以及它们对这些网络产生的宇宙微波背景（CMB）各向异性的预测的影响。我们提供了一个一般性的描述弦网络的电流和明确调查详细的两个物理动机的例子：摆动和超导宇宙弦网络。通过使用修改后的版本的CMBact代码，我们定量地显示了在这两种情况下的相关网络参数如何影响预测的CMB信号。我们的分析表明，以前的研究高估了摆动弦的各向异性的幅度。对于超导弦，各向异性的幅度取决于目前还不为人所知的参数，但这些参数可以在未来的高分辨率数值模拟中测量。
2020-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological effects of decaying cosmic string loops with TeV scale width
在超对称理论中，早期宇宙中产生的宇宙弦通常具有TeV尺度的宽度，而张力要大得多。在一个尺度范围内，无限大的宇宙弦以弦环的形式释放出相当大一部分能量。这些粗弦环通过粒子发射有效地失去了能量，因此它可能对宇宙学观测产生影响。我们详细研究了TeV尺度宽度的弦环的宇宙学意义，并推导出弦的张力约束。对未来的引力波探测器的影响进行了讨论。
2011-05-23 astro-ph.CO hep-ph
Extremely High Energy Neutrinos from Cosmic Strings
超弦理论和其他超对称理论预言存在相对较轻、弱相互作用的标量粒子，称为模，具有与物质耦合的普遍形式。这样的粒子可以从宇宙弦的尖端发射出来，在那里瞬间达到极大的洛伦兹因子。从尖点发出的高增强模量爆发随后衰变为胶子，它们产生部分子级联，部分子级联反过来产生大量的π介子，然后是中微子。由于非常大的洛伦兹因子，产生了能量极高的中微子，达到普朗克尺度以上。对于某些模型参数，预测的能量为$\gtrsim 10^{21}$ eV的中微子通量是可观测的JEM-EUSO和未来的大型射电探测器LOFAR和SKA。
2011-08-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Light from Cosmic Strings
宇宙弦的时间依赖度规导致了弦和光子之间的有效相互作用--“引力阿哈罗诺夫-玻姆”效应--并导致宇宙弦发光。我们评估了宇宙弦中光子对的辐射，发现尖点、扭结和扭结-扭结碰撞的辐射在弦尺度的所有频率下都具有平坦的光谱。此外，尖点发射光子束，扭结沿曲线发射，并且扭结-扭结碰撞时的发射是在所有方向上。宇宙弦的光发射可以提供一个重要的新的宇宙弦观测信号，这是目前实验所能达到的一系列弦张力。
2010-12-09 astro-ph.CO hep-th
Complexity Phenomena and ROMA of the Magnetospheric Cusp, Hydrodynamic Turbulence, and the Cosmic Web
动态复杂性是一种非线性相互作用系统所表现出的现象，在这种系统中，大量不同尺寸的大尺度相干结构出现，导致全局非线性随机行为，这与相互作用基本方程的推测有很大不同。这种非线性的复杂现象的标志是间歇性波动事件的出现，以及所有尺度上相关结构的混合和分布。在这里，我们简要回顾了一个相对较新的方法，ROMA（秩序多重分形分析），明确构建分析的复杂细节的分布和缩放的这种类型的间歇性结构。然后，这种方法被应用到选定的例子有关的磁层的尖点区域的动态等离子体，经典流体动力学湍流的速度波动，和宇宙气体的结构分布通过大尺度，移动网格模拟的分析。对比分析了这些复杂系统的分析结果的异同。前两个例子与地球空间环境直接相关，是以前报告的调查结果的摘要。宇宙气体的第三个例子，虽然涉及的现象更大的时空尺度，其高度可压缩的湍流行为和独特的模拟技术在生成的数据，提供了直接的动机，应用这种分析研究类似的多重分形过程在各种极端的环境。这些新结果既令人兴奋又耐人寻味。
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.EP nlin.CD
CMB Distortions from Damping of Acoustic Waves Produced by Cosmic Strings
研究了宇宙弦对光子重子流体中声波的扩散阻尼，计算了宇宙微波背景的$μ$型和$y$型谱畸变.对于在当前范围内具有张力的宇宙弦，它们对光谱畸变的贡献比原始密度扰动的畸变要小。
2013-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
B-mode polarization induced by gravitational waves from kinks on infinite cosmic strings
我们研究了无限宇宙弦上由扭结产生的随机引力波背景对宇宙微波背景各向异性B模功率谱的影响。我们发现，由于扭结的B-模式的偏振是可比的弦网络的运动引起的，因此，从扭结的GW的贡献是很重要的估计B-模式的功率谱起源于宇宙弦。如果宇宙弦的张力μ足够大，Gμ>~ 10^{-8}时，宇宙弦诱导的B模偏振可以在未来的CMB实验中探测到。
2010-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Angular 21 cm Power Spectrum of a Scaling Distribution of Cosmic String Wakes
宇宙弦尾流导致21厘米红移图中的一个大信号，其红移大于对应于再电离的红移。在这里，我们计算21厘米辐射的角功率谱预测宇宙弦的尾流经历了冲击加热的标度分布。
2011-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of anisotropic dynamics on cosmic strings
在各向异性背景下考虑宇宙弦的动力学。特别是，无限长的直宇宙弦和宇宙弦环的行为是确定的。计算了直线宇宙弦的小扰动。这些结果的相关性进行了讨论相对于可能的观测印记的各向异性相的行为的宇宙弦网络。
2012-04-24 astro-ph.CO hep-th
Magnetic reconnection in the wakes of cosmic strings
宇宙弦在宇宙中的运动导致了尾流的产生。我们研究了在后复合等离子体中运动的宇宙弦的磁化尾迹。结果表明，在激波后区域可以发生磁重联。由于宇宙弦尾流的宽度非常小，重联发生在一个非常短的长度尺度上。重联导致大量的动能被释放在宇宙弦尾流的激波后区域。这增强了在重连期间释放的动能。我们对宇宙弦尾流中磁重联释放的动能作了初步估计，并表明它可以解释后复合时代的低能伽马射线暴（GRB）。
2022-10-31 astro-ph.CO
CMB anisotropies generated by cosmic string loops
研究了宇宙弦环对宇宙微波背景（CMB）各向异性的贡献。这是通过扩展未连接段模型（USM）来实现的，该模型包括了在宇宙弦网络的宇宙学演化过程中产生的宇宙弦环对应力-能量张量的贡献。然后，我们在公开可用的CMBACT代码中实现了这种扩展的USM，并获得了由宇宙弦环产生的线性CDM功率谱和CMB角功率谱。我们发现，环产生的角功率谱的形状是，在一般情况下，类似的长字符串。然而，在小的角度尺度上，通常存在各向异性的增强。对于大的多极矩$\ell$，由回路产生的矢量模优于由长弦产生的矢量模。环对宇宙弦网络产生的CMB各向异性的贡献对于大的环可以达到$10\%$的水平，但是随着环的尺寸减小而减小。这种贡献可能是显着的，因此，这种扩展提供了一个更准确的预测宇宙弦网络产生的CMB各向异性。
2021-06-28 astro-ph.CO
Magnetic Field of Cosmic Strings in the Early Universe
宇宙弦是一种拓扑缺陷，它可以在早期宇宙中由自发对称性破缺的相变形成。本文分析了在大统一能量标度（GUT标度）下，早期宇宙中的宇宙弦在解除禁闭相变结束后立即产生磁场的可能性。研究发现，在由带电π介子组成的赝标物质的真空中，弦周围会感应出一个沿弦方向的环形电流和磁场。我们还研究了早期宇宙中环绕弦的磁通量管（弦磁层）与宇宙等离子体的相互作用。分析了弦周围的宇宙等离子体由于与弦磁场相互作用而磁化的可能性。
2013-04-30 astro-ph.CO
CMB constraints on cosmic strings and superstrings
我们提出了第一个完整的马尔可夫链蒙特卡罗分析的宇宙学模型与不断发展的宇宙（超）弦网络，使用不连接段模型的不等时间相关形式主义。对于普通的宇宙弦网络，我们导出了Lambda冷暗物质（CDM）与弦网络参数的联合约束，即弦张力Gmu、回路截断效率c_r和弦波动度α。对于宇宙超弦，我们得到了弦的基本张力Gmu_F、弦耦合g_s、自相互作用系数c_s和紧致额外维体积w的联合约束。这是迄今为止对LambdaCDM宇宙学+弦最全面的CMB分析。对于普通的宇宙弦网络，我们对弦张力的最新约束是相对论单位的Gmu<1.1x10^-7，而对于宇宙超弦，我们对基本弦张力的约束是Gmu_F<2.8x10^-8，两者都是使用普朗克2015的温度和极化数据得到的。
2016-05-20 astro-ph.CO hep-th
Detecting cosmic string passage through the Earth by consequent global earthquake
宇宙弦通过地球的通道调用的影响进行了调查。宇宙弦引起地球的全球振荡，其振幅和加速度都线性依赖于弦线密度。在宇宙观测所允许的最大线密度范围内，这种振荡甚至对人类来说都是可以感知的，并可能对环境造成严重的破坏。利用精密的加速计，我们可以探测到线密度比宇宙学相关值小十个数量级的弦。
2013-05-29 astro-ph.CO physics.geo-ph
Level Crossing Analysis of Cosmic Microwave Background Radiation: A method for detecting cosmic strings
本文研究了极早期宇宙中作为拓扑缺陷的宇宙弦对宇宙微波背景辐射的影响。我们开发的水平交叉分析的方法在著名的Kaiser-Stebbins现象的背景下，探索宇宙弦的签名。我们用WMAP-7给出的最佳拟合参数模拟了一个高斯映射，然后用非相干的、活跃的涨落来模拟宇宙弦效应。为了研究我们的方法检测宇宙弦的张力，$Gμ$的不同值的能力，一个模拟的纯高斯映射进行了比较，包括宇宙弦。通过能级交叉分析，在没有仪器噪声和分辨率为$R=1'$的模拟图中，可以探测到叠加有$Gμ\gtrsim 4\times 10^{-9}$的宇宙弦。在存在预期的仪器噪声的情况下，下限刚好增加到$Gμ\gtrsim 5.8\times 10^{-9}$。
2011-03-01 astro-ph.CO hep-th physics.data-an
