Dark Monopoles, Bounds on Hidden Sectors, and Cosmological Implications
Leinweber Institute for Theoretical Physics, Physics Department, University of Michigan（密歇根大学莱因韦伯理论物理研究所）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究早期宇宙热相变产生的隐藏扇区磁单极子，通过分析其丰度，给出对称破缺尺度等条件限制，指出只有满足特定条件才能恢复标准宇宙学，为暗物质模型构建及宇宙学研究提供了相关界限。
2026-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Hidden Sector Monopole Dark Matter with Matter Domination
重于$)$ TeV $O(10-100 $的残余暗物质的热冻结机制需要违反微扰么正性的截面。然而，从粒子物理学的角度来看，比这些尺度更重的暗物质的存在肯定是合理的，这表明需要一个非热宇宙学的历史来支持这样的理论。拓扑学上的暗物质就是一个很好的例子。在这里，隐藏的扇区暗物质可以通过描述在二阶相变中产生的缺陷的非平衡动力学的Kibble-Zurek机制大量产生。我们重新审视原来的拓扑暗物质的情况下，重点隐藏的部门磁单极子，并考虑更一般的宇宙历史。我们发现，一个大质量的顺序（$1-10^5$）PeV是通用的热历史考虑在这里，如果单极子是完全再现当前丰度的暗物质。特别是，在一个场景中，涉及早期时代的物质支配，的辐射数密度总是小于或等于在一个纯粹的辐射为主的等价提供了一定的条件，满足临界指数。这导致了在这样的宇宙学中，需要更大的质量来解释一个固定的遗迹丰度。
2020-08-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Electron and monopole properties in a dark matter model
该研究将电弱理论推广至包含暗质量光子和磁单极子的暗扇区，分析电子转变为双子的行为及其实验后果，发现暗光子质量对可观测性至关重要。
2026-10-09 hep-ph
Constant Scaling Fails for Global Monopole Networks
Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
研究全局单极子网络标度行为，发现单极子数密度参数ξ不遵循常数标度，呈现对数演化。采用胖单极子方法和固定核模拟，用分数响应γ表征偏差，结果对相关解析研究及多种宇宙学情景有启示。
2026-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Hidden Monopole Dark Matter via Axion Portal and its Implications for Direct Detection Searches, Beam-Dump Experiments, and the $H_0$ Tension
由于其稳定性，隐藏的暗物质是一个看似合理的暗物质候选者，但由于与最小形式的标准模型粒子的微弱相互作用，直接实验搜索非常困难。然后，我们介绍了一个轴子，$a$，连接隐藏的暗物质和标准模型粒子，并检查当前的限制和未来的前景直接暗物质搜索和束流转储实验。我们发现两个参数区域周围的$m_a = {\cal O}(10)$ MeV，$f_a = {\cal O}(10^{5})$ GeV和$m_a = {\cal O}(100)$ MeV，$f_a = {\cal O}(10^{4})$ GeV的暗物质和轴子分别在未来的实验，如PICO-500和SHiP的范围内。我们还注意到，主要由轴子衰变产生的隐藏光子与$ΔN_{\rm eff} \simeq 0.6$一起贡献给暗辐射，这可以松弛$H_0$张力。
2019-09-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The price for monopole dark matter
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), University of Montpellier & CNRS, Montpellier, France（蒙彼利埃大学与法国国家科学研究中心联合宇宙与粒子物理实验室）；Service de Physique Théorique, Université Libre de Bruxelles (ULB), Brussels, Belgium（布鲁塞尔自由大学理论物理系）；Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Énergies (LPTHE), CNRS & Sorbonne Université, 4 Place Jussieu, Paris, France（索邦大学与法国国家科学研究中心联合理论物理与高能物理实验室）
该研究构建了由't Hooft-Polyakov单极子组成暗物质的模型，通过调整暗费米子质量解决单极子丰度问题，预测暗辐射与引力波信号，相关候选体超出常规实验探测范围。
2026-08-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Milli-Magnetic Monopole Dark Matter and the Survival of Galactic Magnetic Fields
具有阿贝尔规范对称性的暗扇区可以通过动力学混合与普通物质相互作用。在这种情况下，破碎的黑暗$U(1)$的磁单极子将出现在我们的部门，作为普通电磁场下的受限毫磁带电物体。晕椭圆率约束显着约束暗磁库仑相互作用的强度。束缚基态，这在真空中是稳定的，没有磁荷或力矩，被证明成为量子力学不稳定的存在下，一个外部的，普通的磁场。如果这些国家的贡献sizably本地暗物质密度，他们可以提取显着的能量从银河系磁场，如果他们的衰变发生在银河系的时间scale.We修改和扩展这个“帕克界”银河系的磁能损失毫单极子，导致这些国家的最强的现有约束，满足我们的晕椭圆度界限，在很宽的范围内的质量。
2021-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Monopoles, strings and dark matter
我们开发了一个方案，即在一个隐藏的部门产生一个衰减的暗物质候选人的PAMELA和费米$e^\pm$过剩的兴趣。由于动力学混合和隐藏的光子质量非常小，单极子并不完全隐藏。后者还导致单极子和反单极子通过弦连接。由此产生的长寿命物体最终会衰变为隐藏的光子，这些光子往往会在衰变前逃离星系核心。质量标度是隐藏光子（$\approx 500$ MeV）、光子（$\approx 3$ TeV）和混合标度（接近普朗克标度）的质量标度。隐藏扇区中的计量耦合是唯一的其他参数。这种耦合必须很强，这导致了光点状的单极子和轻而细的弦。
2011-04-04 hep-ph
Asymptotic Stability Analysis for $SU(n)$ Dark Monopoles
我们分析了$SU(n)$暗单极子解的渐近稳定性，并证明了存在与之相关的不稳定模。我们得到了不稳定扰动的显式形式和相应的负平方本征频率。
2020-04-28 hep-ph hep-th
Monopoles, Strings and Gravitational Waves in Non-minimal Inflation
我们讨论了如何在$SO(10)$大统一的拓扑稳定的中间质量（$\sim 10^{14}$ GeV）单极子的可观测的数密度生存的通货膨胀驱动的科尔曼-温伯格潜力和非最小耦合的暴胀场引力。标量谱指数$n_s$与目前的观测结果非常一致，张量与标量的比值$r\gtrsim 0.003$也与目前的观测结果非常一致。该模型还预测存在中等尺度拓扑稳定的宇宙弦，它们的引力波谱反映了相关对称性破缺所经历的宇宙暴胀的数量。这些原始单极子和来自弦的随机引力波背景的发现将为早期宇宙对称性破缺模式提供重要的新见解。
2023-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial monopoles, black holes and gravitational waves
本文提出在 $SU(5) \ imes U(1)_χ$ 大统一混合暴胀中，瀑布场可同时产生可观测的超重磁单极子和构成全部暗物质的原初黑洞，并预言了可检验的引力波信号。
2024-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Measurement of Neutrino's Magnetic Monopole Charge, Dark Energy and Cause of Quantum Mechanical Uncertainty
基本粒子物理学理论中的电荷守恒是物理学中最完善的原理之一。因此，如果宇宙中存在磁单极子，磁荷很可能是一个像电荷一样的守恒量。如果中微子是磁单极子，正如物理学家所报告的可能性，地球应该在宏观尺度上显示出具有磁单极子电荷的迹象，因为如果一般电荷守恒原理有效，中子也必须具有磁单极子电荷。为了验证这一假设，我们用两个平衡的高强度钕棒磁铁进行了探测地球赤道上中子磁负电荷集体效应的实验。我们能够从实验中识别出单个中子的非零磁负电荷。宇宙中单个磁负电荷的存在促使麦克斯韦方程组的新对称形式的提出。通过对这些新的麦克斯韦方程组的理论研究，我们得出结论：磁中微子是量子力学不确定性、暗能量和空间电磁波传播介质的起源。
2022-01-26 hep-ph
Dwarf Galaxy Sized Monopoles as Dark Matter?
我们提出了一个暗物质的模型：在一个新的、非常弱耦合的SU（2）规范扇区中的星系大小的“t Hooft-Polyakov磁单极子”，伴随着Higgs场和两种基本费米子。我们通过断言最轻的矮球状（dSph）星系的暗物质晕由单电荷Q=1组成来拟合参数。透镜效应和宽的二进制边界很容易满足，并且单极子及时形成，以帮助CMB波动。在这个模型中，dSph和低表面亮度（LSB）晕自动地具有（1）最小质量-狄拉克量子化解决了丢失卫星的问题，（2）恒定密度的核心（r<r_1），（3）密度与1/r^2成比例的中间区域（r_1<r<r_2）。该模型预言：（A）r_1与恒星自转/色散速度成正比，在r_1<r<r_2时，（B）r_2与Q无关，因此dSph晕至少比它们的半光半径和潮汐半径延伸10倍。（C）最小恒星色散是次小允许值的1/sqrt{2}倍。我们的建议的一个严重的潜在问题是，非BPS单极是排斥的。Jackiw-Rebbi机制产生四种单极子，我们假设，对于汤川耦合的某些选择，一种是轻的，只用于屏蔽另一种的排斥相互作用。
2012-02-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark monopoles
本文提出将QED推广为双光子理论，通过混合相互作用将电子和单极子转化为双极子，从而产生可探测的实验后果。
2026-01-07 hep-ex hep-ph hep-th
Gravitational Properties of the Monopole Bag
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
研究单极袋状结构在引力坍缩后的最终状态，发现其可能呈现无 horizon 或黑洞状残余，通过轴子 Chern-Simons 项的异常电磁性质避免常规奇点坍缩。
2026-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Abelian Monopoles as the Origin of Dark Matter
我们认为，暗物质可能部分由稀释的t Hooft-Polyakov单极气体构成。我们通过使用耦合到对偶动力学混合项$ F{\tilde {\cal G}}$的Georgi-Eschhow模型得出这个结论，其中$F$是电磁场，${\cal G}$是't Hooft张量。我们表明，这些单极子进行（麦克斯韦）电和（Georgi-Schnehow）磁荷和电荷量子化条件的修改方面的一个无量纲的实参数。这个参数可以从毫荷电粒子实验中确定。
2016-03-01 hep-ph hep-th
Stability and Critical Behavior of Gravitational Monopoles
我动态地发展球对称时空包含引力't Hooft-Polyakov单极子和确定稳定的最终状态的演变。我这样做是为了研究著名的静态引力场解的稳定性和临界行为。对于静态解，存在两个静态Reissner-Nordstrom黑洞与静态Reissner-Nordstrom黑洞质量相等的参数空间区域.我发现强有力的证据表明，一个静态的黑洞解决方案之黑洞解是一个关键的解决方案，近临界的解决方案是动态的吸引，然后才演变到其他两个静态的解决方案作为最终状态。我还讨论了在崩溃的背景下，这个模型的无毛猜想。
2018-01-09 gr-qc hep-ph hep-th
Monopoles, Strings, Walls and Gravitational waves
Institute for Basic Science, Daejeon（韩国基础科学研究院）；University of Delaware, Newark（特拉华大学）
研究规范对称性破缺产生磁单极子、弦和畴壁等过程中引力波谱，通过规范对称性破缺链$SU(2) \to U(1) \to Z_2 \to 1$及$SU(3) \to SO(3) \to Z_2 \to 1$，结合不同稳定性的复合弦，给出相应引力波谱。
2026-07-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large Scale Structure by Global Monopoles and Cold Dark Matter
在一个宇宙学模型中，原初微扰是由全局单极子提供的，而暗物质是冷的，这个模型有几个有趣的特征。通过在引力波约束的范围内选择模型的单个参数，并要求相干速度流在$50 h^{-1} Mpc$尺度上约为600 km/sec，对模型进行了归一化。使用该标准化，该模型预测在$35 h^{-1}Mpc$尺度上具有质量$2\times 10^{16} M_\odot$的主导结构的存在，即大于$t_{eq}$处的水平。在银河系质量范围内，预测的质量函数的大小与观测到的谢克特函数吻合得很好。
1992-07-23 hep-ph
Gravitational Wave Gastronomy
早期宇宙中大统一规范群的对称性破缺通常会留下一些拓扑缺陷，如宇宙弦、畴壁或单极子。对于某些对称性破缺链，在宇宙弦连接到畴壁或单极连接到弦的地方可以形成混合缺陷。一般来说，这种混合缺陷是不稳定的，一个缺陷通过将其静止质量转换为另一个的动能而“吃掉”另一个缺陷，随后通过引力波衰减。在这项工作中，我们确定的引力波谱从1）破坏的宇宙弦网络的单极核分裂和“吃”的字符串，2）崩溃和衰变的一个小字符串网络的字符串“吃”的单极，3）破坏的畴壁网络的成核的字符串约束的孔的墙壁上，扩大和“吃”的墙壁，以及4）由“吃掉”弦的壁所形成的弦约束的壁网络的坍塌和衰变。我们把一个拓扑缺陷被另一个引力波“吃掉”而产生的引力波信号称为美食。我们发现，四个引力波美食信号考虑产生独特的频谱，可以用来缩小SO（10）对称性破缺链的标准模型和对称性破缺的规模与消耗的拓扑缺陷。此外，我们考虑的系统是不可能有一个剩余的电畴或畴壁问题。
2021-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Magnetic monopoles and high frequency gravitational waves from quasi-stable strings
Institute for Basic Science（韩国基础科学研究院）；University of Delaware（特拉华大学）
研究SO(10)通过翻转SU(5)或SU(4)_c×SU(2)_L×SU(2)_R破缺到标准模型产生的拓扑稳定磁单极子及其与弦形成的准稳定网络，探讨其对宇宙学的影响，并预测可观测的引力波信号在Hz至kHz频段。
2026-06-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Self-Interaction and Galactic Magnetic Field Bounds on Millicharged Magnetic Monopole Dark Matter
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文探讨了由暗U(1)对称性磁单极构成的暗物质领域，其与标准模型光子有微小动能混合。通过暗物质领域的温度和自发对称破缺尺度，讨论了三种现象学不同的情况，并将暗物质自相互作用的限制转化为模型参数的限制，同时考虑银河磁场的存活（帕克效应）对暗-可见领域混合的进一步约束。
2026-04-21 astro-ph.GA hep-ph hep-th
Dark Monopoles in Grand Unified Theories
本文考虑了规范群$G=SU(n)$被伴随表象中的Higgs场破缺为$G_{v} = [SU(p)\times SU(n-p)\times U(1)]/Z$的Yang-Mills-Higgs理论。得到了磁场不在Cartan子代数中的电磁场解。由于它们的磁场在电磁群$U(1)_{em}$的发生器方向上消失，我们称它们为暗单极。这些暗单极必须存在于某些大统一理论（GUT）中，而不需要引入暗区。我们分析了$SU(5)$ GUT的特殊情况，得到了它们的质量是$M = 4πv \widetilde{E}(λ/e^{2})/e$，其中$\widetilde{E}(λ/e^{2})$是$λ/e^{2}$与$\widetilde{E}(0)=1.294$和$\widetilde{E}(\infty)=3.262.$的单调递增函数。
2019-01-16 hep-ph hep-th
The de Broglie universal substratum, the Lochak monopoles and the dark universe
我们建议将当前宇宙学标准模型的暗宇宙（暗物质和暗能量）解释为与普通物质一起从量子真空中出现，德布罗意称之为“宇宙底层”。这将表明，这种解释可能会导致一个合理的协议之间的当前理解的量子真空在量子场论和暗能量和暗物质的存在的现有证据，并认为暗物质可以被解释为新兴的QCD真空，作为玻色-爱因斯坦胶子凝聚，与能量密度相对于重子能量密度，这与观察。
2020-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Monopoles, Axions and Intermediate Mass Dark Matter
我们提出了一个解决方案遇到的宇宙学问题（超对称）大统一理论，由于丰富的混合通货膨胀结束时的量子生产。通过使用由U（1）轴子对称性“驱动”的热膨胀，超重的中微子通量可以自然地被抑制到专用的大规模实验应该可以达到的值。U（1）轴子对称性也有助于为最小超对称标准模型的μ项产生正确的量值。一个重要的副产品是预测存在稳定或寿命很长的费米子，拥有10^{12} GeV量级的中间尺度质量。它们的存在是实现热膨胀所必需的，它们的稳定性是由于Z_2对称性。它们可能构成了冷暗物质中相当大的一部分，并可能有助于解释超高能宇宙射线事件。其余的冷暗物质可能由轴子组成。虽然我们的讨论是在超对称SU（4）_cxSU（2）_LxSU（2）_R的框架内进行的，但它也可以推广到其他大统一规范群，如SU（3）_cxSU（3）_LxSU（3）_R或SO（10）。
2000-07-20 hep-ph
Gravitational Tensor-Monopole Moment of Hydrogen Atom To Order ${\cal O}(α)$
计算了氢原子基态动量流密度$T^{ij}$的引力张量矩，使之达到量子电动力学（QED）中的${\cal O}(α)$阶。结果是\begin{align} τ_H/τ_0 - 1 = \frac{4α}{3π}\left(\lnα^2-0.028\right) \nonumber \end{align}，其中$τ_0= \hbar^2/4m_e$是首阶矩。下一个领先阶修正的物理性质类似于著名的能级兰姆位移。
2023-03-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
Scattering of axial gravitational wave pulses by monopole black holes and QNMs
研究了轴向引力波的高斯短脉冲被一个吞噬了一个或多个全局单极子的黑洞散射。我们展示了如何响应的黑洞的冲击脉冲取决于两个数量的单极的黑洞已吞噬和对称性破缺规模的模型，产生了单极。我们确定相应的准正规模式，得到激发的冲击脉冲，并得到印记在黑洞的脉冲响应。这样的模式也会出现在其他各种动力学过程中，例如在双星黑洞合并的振铃阶段，如果双星中至少有一个同伴黑洞吞噬了一个或多个全局单极子。
2020-11-27 gr-qc hep-ph hep-th
Do Cosmic String Segments Emit Gravitational Waves?
本文探讨亚稳态宇宙弦段是否为引力波背景的来源，发现磁单极子与弦段热涨落碰撞产生阻力阻止振荡，导致弦段对引力波背景的贡献可忽略不计。
2025-07-16 astro-ph.CO hep-ph
Entanglement Signatures of Kinetic-Mixing Portals in Dark Monopole Scattering
Shiv Nadar IoE Deemed to be University（希夫·纳达尔印度理工学院）；Henan Normal University（河南师范大学）
本研究采用信息论方法分析暗磁单极子与SM费米子经动力学混合门户散射中的量子纠缠，发现冯诺依曼熵随磁荷和混合参数二次增长，提出以退相干和纯度损失为新可观测量来约束门户参数、探索拓扑结构。
2026-09-03 hep-ph
Vielbein with mixed dimensions and gravitational global monopole in the planar phase of superfluid $^3$He
超流$^3$的平面相他在动量空间中有狄拉克点，在实空间中有狄拉克点的类似物。这里我们讨论狄拉克点和狄拉克算符的联合作用。结果表明，在有锥的情况下，作用于狄拉克费米子的有效度规对应于广义相对论中由整体锥产生的度规：它是锥度规。另一个结果是，产生有效度规的主要变量是以$4\times 5$矩阵形式出现的不寻常的维尔拜因场，这与四分引力中四分场的传统$4\times 4$矩阵不同。
2020-09-21 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Dark Monopoles and SL(2,Z) Duality
我们探讨两个阿贝尔规范理论，既有电和磁荷之间的动力学混合。当其中一个光子变得有质量时，低能有效理论中会出现新的效应，包括狄拉克电荷量子化的失败，因为来自一个扇区的粒子与另一个扇区的光子获得参数小的耦合。我们在整个分析中保持了一个明显的SL（2，Z）对偶，它是两个非混合规范理论对偶的对角子群。
2018-12-21 hep-ph hep-th
Cosmological consequences of spontaneous symmetry breaking
Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）；Laboratoire Univers et Particules de Montpellier（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室）；Institut de Physique des deux Infinis de Lyon（里昂双无限物理研究所）；CERN（欧洲核子研究中心）；University of Rome and INFN Tor Vergata（罗马大学及INFN托尔维加塔研究所）；CNRS and Université Paris Saclay（法国国家科学研究中心及巴黎萨克雷大学）；Vrije Universiteit Brussels（布鲁塞尔自由大学）
本文研究了自发对称破缺的宇宙学影响，提出事故作为暗物质和膨胀驱动的可能候选，并探讨了拓扑缺陷和单极子的宇宙学产生。
2025-12-23 astro-ph.CO hep-ph
C-parity, magnetic monopoles and higher frequency gravitational waves
研究$SO(10)$破缺产生GUT单极子与C弦，其后续演化形成的复合结构衰变产生高频引力波，峰值位于$10^2$至$10^5$ Hz。
2025-04-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravity of Monopole and String and Gravitational Constant in 3He-A
本文讨论了超流3 He-A中径向反旋和径向反旋等拓扑对象产生的有效度规。在相对论理论中，这些度规与局域弦和整体弦的度规相对应。而在3 He-A中，它们具有负的角亏损，这对应于拓扑物体的负质量。通过与相对论理论的比较，得到了超流~ 3 He-A中的有效引力常量G与能隙振幅Δ的平方成反比，而能隙振幅Δ是普朗克能量截止的一部分。G取决于温度，并随T增加，这对应于牛顿常数的真空屏蔽。
1998-04-07 cond-mat gr-qc hep-ph
Gravitational waves and dark matter with Witten effect
本研究探讨不同温标下暗$SU(2)_d$对称性破缺过程，评估隐藏磁单极子的暗物质候选潜力，分析轴子-磁单极子相互作用对轴子质量的影响，同时指出暗相变与轴子畴壁坍缩产生的随机引力波背景或可解释PTA实验的低频引力波信号。
2025-01-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Waves from Quasi-stable Strings
我们估计的随机引力波频谱从网络中的宇宙弦，后者是有效的稳定，对破坏的双创造。磁单极子是由早期的对称性破缺以更高的尺度产生的，并在重新进入视界之前经历显著的暴胀。这就产生了由弦段连接起来的反弦对，弦环的形成基本上停止了。因此，相对于稳定弦的无暴胀情况，引力波的低频部分被抑制，这避免了无量纲弦张力$Gμ$上严格的PPTA约束。我们显示修改后的光谱，在正在进行的和未来的实验中，$Gμ$值的范围$10^{-10} - 10^{-15}$。我们将展示如何在现实的大统一理论中实现这种“准稳定”的弦网络。
2022-08-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Magnetic monopole meets primordial black hole: an extended analysis
本文通过解析证明，在辐射主导时期，无论扩散或非扩散捕获，BBN前蒸发的PBH都无法将磁单极子丰度降至湮灭平衡值以下，故不能解决磁单极子问题。
2023-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gauge Kinetic Mixing and Dark Topological Defects
讨论了当暗光子与QED光子发生动力学混合时，暗扇区中的拓扑缺陷对标准模型扇区的影响。特别地，我们考虑了连续规范对称性破缺$\mathrm{SU}(2)\to \mathrm{U}(1) \to \mathbb{Z}_2$中出现的暗光子，其中剩余的$\mathrm{SU}(2)\to \mathrm{U}(1) \to \mathbb{Z}_2$是$\mathrm{SU(2)}$的中心。在这个模型中，中微子被困在宇宙弦中，形成所谓的珠溶液。正如我们将要讨论的，暗宇宙弦通过动力学混合在暗弦内部感应出QED磁通量。另一方面，即使在动力学混合的情况下，暗粒子也不会在U（1）对称相中产生QED磁通量。最后，我们表明，暗珠解决方案诱导球对称QED磁通量通过动力学混合。虽然QED处处满足Bianchi恒等式，但从远处看，感生磁通量看起来像QED磁势，我们称之为伪磁势。
2021-09-27 hep-ph hep-th
Phase transitions, anomalous baryon number violation and electroweak multiplet dark matter
本文在标准模型的标量电弱多重态扩展框架内全面分析了电弱相变期间的重子数破坏，研究了Sphaleron和monopole拓扑场解，并以SU(2)$_L$七重态标量扩展为例，揭示了monopole质量与暗物质现象学参数的关系。
2025-09-17 hep-ph
Gravitational capture of magnetic monopoles by primordial black holes in the early universe
本文重新分析了早期宇宙中原始黑洞对磁单极子的引力俘获过程，通过正确建模扩散俘获截面，发现该机制无法显著降低磁单极子密度，但PBH形成时的磁荷涨落可能产生具有观测相关性的长寿命近极端磁黑洞。
2023-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cycloops: Dark Matter or a Monopole Problem for Brane Inflation?
我们考虑在具有紧致额外维的宇宙学模型中由长弦相互作用产生的宇宙圈。在紧致流形不是单连通的情况下，我们关注的是环路缠绕在非平凡圈周围并被拓扑捕获的可能性。这样的环，被称为cycloops，表现得像辐射时代的物质，造成了潜在的辐射问题。我们计算了这些天体的数量分布和能量密度随宇宙时间的变化，并用它们来研究简单膜暴胀模型的宇宙学约束。对于典型的参数选择，我们发现，为了避免在物质辐射跃迁之前的cycloop支配，弦必须是不可接受的轻，即$Gμ<10^{-18}$，除非提供某种机制来稀释cycloop。然而，通过探索完整的参数空间，我们能够找到具有$Gμ\sim 10^{-14}$的模型，这与膜膨胀略微一致。在这样的模型中，独眼望远镜可能是一个有趣的暗物质候选者。
2005-07-01 astro-ph hep-ph hep-th
Continuous Gravitational Waves and Magnetic Monopole Signatures from Single Neutron Stars
未来对来自单个中子星的连续引力波的观测，除了其巨大的天体物理学意义外，还可以揭示基础物理学和奇异粒子状态。其中一个途径是基于磁场引起中子星变形，从而导致磁场诱导的四极椭圆率。如果磁轴和旋转轴不同，这种四极椭圆性可能会产生持续数十年的连续引力波，并且可以在当前或未来的探测器中观察到。如果毫磁单极子存在的话，那么它们可以在中子星（如磁星）的极端磁场中非微扰地成对产生。这种非微扰产生为中子星磁场提供了一种新的直接耗散机制。通过它们对磁场诱导的四极椭圆率的影响，它们可能会在早期的连续引力波发射中留下印记。我们推测这种可能性在本研究中，通过考虑一些相关的物理学和采取一个非常简化的玩具模型的磁星作为原型系统。初步迹象表明，新诞生的毫秒磁星可能是寻找这种印记的有希望的候选者。偏离传统的演化，和相对突然的功能，在早期阶段的引力波形，不同于其他天体物理的贡献，可以区分这些异国情调的brackets状态的签名。
2019-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational Properties of Monopole Spacetimes Near the Black Hole Threshold
虽然非奇异时空和那些包含黑洞的时空在性质上有很大的不同，但有连续的组态族将两者连接起来。在这篇论文中，我们使用自引力引力解作为工具来研究这两种时空之间的过渡。我们展示了如何因果不同的区域出现的黑洞的限制是实现的，即使由外部观察者不断变化的测量。我们发现，近临界解有一个自然定义的熵，尽管没有一个真正的视界，这与霍金-贝肯斯坦熵有明确的联系。我们发现，某些类的近临界解决方案显示裸黑洞的行为，虽然他们不是真正的黑洞。最后，我们提出了一个数值模拟，说明如何入射脉冲的物质可以诱导一个极端的黑洞的动态崩溃的一个粒子。我们讨论了这一过程的影响黑洞热力学第三定律。
2000-01-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Topological Quintessence
在最近的一次相变中形成的一个全球性的核缺陷（或其他拓扑缺陷），其核心大小与现在的哈勃尺度相当，可能会导致观测到的宇宙加速膨胀。在这样一个模型中，拓扑学上的考虑将标量场限制在一个宇宙学意义上的大空间区域中，使之接近其势的局部最大值。我们在最初均匀物质的平坦背景中，对这种与重力最小耦合的非均匀暗能量系统（拓扑精髓）进行了详细的数值模拟。我们发现，当核内场的能量密度开始支配背景密度时，核内的时空开始按照具有有效非均匀球形暗能量密度参数Ω_Λ（r）的ΛCDM模型加速膨胀。的物质密度分布被发现响应于全球的反相关（物质欠密度的核心）通过全球的CO2配置文件。在远离中心的地方，时空实际上是Einstein-deSitter（Ω_Λ（r_{out}）-> 0），而在中心处，Ω_Λ（r ~ 0）最大。我们将数值计算得到的Λ CDM核心膨胀率与Union 2数据进行了拟合，结果表明拟合质量与ΛCDM几乎相同。最后，我们讨论了这类非均匀暗能量模型的潜在观测特征。
2011-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Dark Matter with Aharonov-Bohm
虽然暗物质的证据不断增加，但暗物质的性质仍然是一个谜。一个暗的$U(1)_D$规范理论可以与可见光子有一个小的动力学混合，这提供了一个进入暗区的入口。暗$U(1)_D$的磁单极子可以通过这种动力学混合获得与我们光子的小磁耦合。这种耦合只有在暗光子质量以下才表现出来;在这些尺度下，单极子被暗磁通量管束缚在一起。这些通量管可以在Aharonov-Bohm型实验中产生相移。我们概述了如何实现这种情况下，检查现有的限制，并量化的实验灵敏度需要检测磁偶极子暗物质在这种新的方式。
2019-12-28 hep-ex hep-ph
Rapid post-merger gravitational-wave signals from magnetic black hole superradiance: novel approach to detect magnetic monopole and ultralight boson
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Northeastern University（东北大学）
研究提出磁性黑洞并合后能快速产生环形偏振引力波，为检测磁单极子和超轻玻色子提供新方法。
2026-08-19 gr-qc hep-ph
Magnetic Monopoles from Global Monopoles in the presence of Kalb-Ramond Torsion
在挠率存在的情况下，我们找到了引力（整体）磁单极子诱导的电磁磁单极子的可能的经典解，这种解依赖于非零（Kalb-Ramond）挠率强度，这可能与弦模型的低能理论相矛盾. LHC实验的当前运行的界限被用来约束模型的参数，但是因为产生机制取决于模型的细节及其紫外线完成，这样的界限目前只是指示性的。
2017-02-27 gr-qc hep-ph hep-th
Nonminimal global monopoles and bound orbits
本文对与引力非极小耦合的整体引力场的引力场进行了数值分析，发现对于某些给定的非极小耦合（在最小耦合情形下），存在一个吸引域，在该吸引域中存在束缚轨道.我们展示的频率变化的行为，将与“旋转曲线”的恒星在圆形轨道在这样的全球单极时空。
2000-02-01 astro-ph gr-qc hep-ph
A unified model of supernova driven by magnetic monopoles
本文首先讨论了天体物理学中关于中心引力坍缩的能量来源、各种核坍缩超新星爆炸机制等一系列重要而又令人困惑的物理机制。我们还讨论了$γ$射线暴与引力波扰动的可能联系之谜、地核内部熔融的热源以及白矮星冷却的难题。然后利用磁单极子空间通量（以下简称磁单极子）和磁单极子引起的核子衰变（称为Rubakov-Callen（RC）效应）的估计，得到RC效应引起的光度。根据这个RC光度公式，我们统一地处理了地核的热源、白矮星内部的能源、各种核塌缩超新星（II型超新星（SNII）、Ib型超新星（SNIb）、Ic型超新星（SNIc）、超亮超新星（SLSN））以及$γ$射线暴的产生机制。该统一模型也可用于合理解释费米$γ$射线暴监测卫星（GBM）探测到的短$γ$射线暴与2015年9月LIGO引力波事件GW 150914的可能关联。
2017-10-07 astro-ph.HE hep-ph
Primordial monopolium as dark matter
单极子的存在是卡鲁扎-克莱因多维理论的一个特征。这些解的拓扑结构非常有趣。偶极解的存在性是本研究的主旨，偶极解的存在性与单反偶极束缚态有关。在最低能量状态下的偶极子，我们在这里也称之为单极子，在自由空间中是电磁惰性的，只与引力相互作用。当与时间相关的磁场相互作用时，单极获得时间相关的感应磁矩并辐射。我们分析了辐射单极最有利的天体物理方案，发现辐射量是如此之小，以至于不能用常规设备探测到。这些发现表明，卡鲁扎-克莱因单极子，如果存在的话，将是原始暗物质成分的候选者。
2021-03-08 gr-qc hep-ph
