Metastable strings and grand unification
本文综述亚稳态宇宙弦产生的引力波背景及其对大统一模型构建的启示，指出该信号可能在近期被 LIGO-Virgo-KAGRA 探测到。
2024-01-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves from metastable cosmic strings in Pati-Salam model in light of new pulsar timing array data
本研究针对纳赫兹引力波观测结果，提出含亚稳态宇宙弦的新型Pati-Salam模型，结合混合暴胀、非热轻子产生机制，解释PTA数据且符合现有及未来实验探测范围。
2023-08-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Stochastic gravitational-wave background from metastable cosmic strings
亚稳态的宇宙弦网络是许多大统一理论（GUT）与宇宙暴胀结合的一般结果。亚稳态宇宙弦在拓扑上是不稳定的，但在宇宙时间尺度上是衰变的，这是由于GUT单极子的成对产生。这就导致了一个由超视界尺度上的亚稳态长弦以及亚视界尺度上的弦环和弦段组成的网络。我们计算的第一次完整的随机引力波背景（SGWB）所产生的所有这些网络成分，包括几个技术改进的循环和段的贡献的推导。我们发现弦环发射的引力波对相关参数空间的引力波谱有主要贡献。得到的光谱与NANOGrav和Parkes脉冲星计时合作观测到的弦张力为Gμ~ 10^-11. 7，并为地面和空间探测器提供了充足的发现空间。对于GUT尺度的弦张力，Gμ~ 10^-8. - 7，亚稳弦预测了LIGO-Virgo-KAGRA带中的SGWB，可能在不久的将来被发现。
2021-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New gravitational-wave templates for metastable cosmic strings: Loop breaking versus network collapse
University of Münster（明斯特大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本文研究了稳定宇宙弦的引力波背景，区分环破裂和网络崩溃的时间尺度，提出三参数模型统一了标准和准稳定弦的建模。
2026-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Metastable Strings in One-Scale Models and Gravitational Waves
Institute for Particle Physics Phenomenology, Durham University（达勒姆大学粒子物理现象学研究所）
研究在最小暗扇区规范理论中，热等离子体诱导的亚稳弦成核过程，并确定与脉冲星计时阵列兼容的参数空间。
2026-10-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing Minimal Grand Unification through Gravitational Waves, Proton Decay, and Fermion Masses
本研究结合脉冲星计时阵列的纳赫兹引力波观测线索，联合费米子质量、规范耦合统一与质子衰变约束，发现最小SO(10)大统一理论的参数空间将被极度限制，且该模型可被未来引力波天文台全面检验。
2023-03-29 hep-ph
Gravitational waves from metastable cosmic strings in the delayed scaling scenario
本研究探讨了延迟标度情景下亚稳态宇宙弦产生的随机引力波背景谱，该情景通过暴胀稀释缓解了标准情景的矛盾，使其与PTA观测一致并满足LVK约束，同时预测了未来探测器的潜在信号。
2025-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multifaceted Supercooling: From PTA to LIGO
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Scuola Superiore Meridionale, Università degli studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学南方高等学院）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
本研究探讨超冷却相变对引力波谱的影响，通过热膨胀机制重塑高频部分，扩展了LIGO排除的参数空间，并与PTA信号兼容。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superheavy Metastable Strings in SO(10)
本文研究了 $SO(10)$ 大统一对称性破缺产生的超重亚稳态弦，发现其弦张力 $G μ\sim 10^{-6}$ 能很好拟合脉冲星计时阵列的引力背景数据，并结合规范耦合统一与质子衰变约束了模型参数。
2025-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetric hybrid inflation and current-carrying metastable cosmic strings in $SU(4)_c \times SU(2)_L \times U(1)_R$
Quaid-i-Azam University（奎德·阿扎姆大学）；Islamic University of Madinah（麦地那伊斯兰大学）；University of Delaware（特拉华大学）
该研究构建了基于平移$\mu$-混合暴胀的超对称模型，产生携带右手中微子零模的超重亚稳态宇宙弦，其随机引力波背景与PTA和LIGO数据一致，且暴胀参数符合观测。
2025-10-25 hep-ph hep-th
Naturalised Supersymmetric Grand Unification
我们构造了一个简单的SU（5）大统一理论模型，该模型是从亚稳真空的一个隐藏扇区中通过规范介导的超对称破缺来实现的。我们的模型的所有质量参数和层次结构是动态生成的改造。这包括mu参数和GUT标度。然而，作为典型的SU（5）GUT，质子寿命仍然是一个问题。
2007-03-22 hep-ph hep-th
Gravitational wave emission from metastable current-carrying strings in $E_6$
本文研究了基于 $E_6$ 扩展标准模型中的超重亚稳态载流宇宙弦，利用扩展 VOS 模型估算携带 RHN 电流的弦发出的引力波谱，发现其与 LIGO O3 及 PTA 信号一致。
2024-02-09 hep-ph
Direct Gauge Mediation of Uplifted Metastable Supersymmetry Breaking in Supergravity
我们提出了一个直接规范调解模型的基础上提升亚稳超对称性破裂耦合到超引力。一个恒定的超势在固定模量、破缺超对称性和R对称性以及消除宇宙学常数方面起着至关重要的作用。在超对称性破缺标度的首阶下产生了Gaugino质量，并且与普通规范介导下的sfermion质量相当。量子色动力学耦合的朗道极点问题可以很容易地解决，因为超过一半的信使成为超重，这是重于大统一尺度。
2010-08-11 hep-ph hep-th
Metastable Strings and Gravitational Waves in One-Scale Models
Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Durham University（杜伦大学粒子物理现象学研究所物理系）
该研究探讨了单尺度暗物质模型中亚稳态弦通过量子衰变产生引力波的机制，验证了其与脉冲星定时阵列信号的关联。
2026-02-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
T-Model Higgs Inflation and Metastable Cosmic Strings
本文在超对称左右模型中结合T模型希格斯暴胀，提出亚稳态宇宙弦的形成机制，用以解释PTA随机引力波背景，并兼顾轻子生成、μ问题与规范耦合统一。
2025-01-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dual unified SU(5)
尽管最小超对称统一的简单性令人信服，但质子并不像预测的那样衰变。一个可能的解释是，真正的统一发生在一个理论，这是一个电对偶的MSSM大统一观与信使，其中有朗道极点低于大统一观尺度。正如最近所指出的，统一预言将通过这样的二元性传播，但质子衰变将是可以忽略的。在本文中，我们给出了实现这一思想的最小超对称SU（5）GUT（加上信使）的电Seiberg-算符，一个特别好的例子是渐近自由的SU（11）xSp（1）^3模型。我们还讨论了如何规范介导的亚稳超对称破缺可以纳入一个整体统一的图片。
2009-09-24 hep-ph hep-th
F-Term Hybrid Inflation, Metastable Cosmic Strings and Low Reheating in View of ACT
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）
本文研究了在左-右统一理论中元稳定宇宙弦的形成，通过F-项混合膨胀稀释这些单极子，并探讨了低再加热温度与ACT数据的兼容性。
2026-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
From new physics to a running power law and back again: Minimal refitting techniques for the reconstruction of the gravitational-wave background signal in pulsar timing array data
本文提出了一种基于运行幂律参考模型和匹配滤波的最小重拟合技术，用于PTA数据中引力波背景信号的快速准确贝叶斯推断与模型比较。
2025-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Precision unification and Higgsino dark matter in GUT scale supersymmetry
即使与电弱标度的自然性相关的担忧被压制，希格斯质量和电弱真空的稳定性也不允许在具有分裂或高标度超对称性的极小模型中出现任意大的超对称性破缺标度$M_S$。我们表明，$M_S$可以提高到大统一尺度，如果下面的理论$M_S$包含一个希格斯双峰，一对TeV尺度的希格斯诺和广泛分离的gauginos除了标准模型粒子。低于${\cal O}(100)$ TeV的维诺和胶子的存在导致了规范耦合的精确统一，与质子寿命的当前限制一致。威诺在这个尺度上将希格斯诺描述为伪狄拉克暗物质，从而避开了直接探测实验的现有限制。为了得到观测到的希格斯粒子的质量，需要用$\gtrsim 10^{10}$ GeV的比诺质量标度来表示带电希格斯粒子的质量。该框架预测，$1 \lesssim \tanβ\lesssim 2.2$和$τ[p\to e^+\, π^0] < 7 \times 10^{35}$年，几乎独立于其他参数的值。发现电弱真空是稳定的或亚稳定的。基本框架提供了一个可行的超对称大统一理论的次大统一尺度理论的例子，其中超对称性和统一的规范对称性在一个共同的尺度上被打破。
2020-01-06 hep-ph
Flipped SU(5): unification, proton decay, fermion masses and gravitational waves
本文通过两圈重整化群分析研究超对称翻转 SU(5)×U(1) 统一，给出高 GUT 标度、质子衰变抑制与费米子味结构，并用亚稳宇宙弦解释 NANOGrav 引力波信号。
2024-03-02 hep-ph
Effects of supersymmetric threshold corrections on the Yukawa matrix unification
我们提出了一个更新的分析汤川矩阵统一的可重正化最小超对称标准模型。假设软项是非普适的，但在超CKM基础上的GUT规模的味道对角线。三线性Higgs-squark-squark A项可以在超伴子退耦尺度下对汤川矩阵$\mathbf{Y}^d$产生较大的阈值修正。实际上，可以满足大统一尺度下的SU（5）边界条件$\mathbf{Y}^d=\mathbf{Y}^{e\,T}$。然而，如此大的三线性项使得通常的希格斯真空是亚稳态的（尽管寿命很长）。我们扩大了以前的研究，包括从第一个大型强子对撞机阶段的结果，特别是希格斯粒子质量的测量，以及定量调查的味道观测。
2015-02-11 hep-ph
Inflation, Proton Decay and Gravitational Waves from Metastable Strings in $SU(4)_C \times SU(2)_L \times U(1)_R$ Model
该研究在 $SU(4)_C \times SU(2)_L \times U(1)_R$ 模型中提出超对称 $\mu$-混合暴胀，消除磁单极子，产生亚稳态弦及与 PTA 一致的引力波背景，并预测可观测质子衰变。
2024-04-09 gr-qc hep-ph
Yukawa matrix unification in the Minimal Supersymmetric Standard Model
本文研究了最小超对称标准模型（MSSM），它是一个起源于$SU(5)$大统一理论的低能理论。研究了在$R$ -宇称守恒MSSM中，全$3\!\times\!3$下夸克和轻子Yukawa矩阵满足最小$SU(5)$边界条件$\mathbf{Y}^d=\mathbf{Y}^{e\,T}$的可能性.我们给出了支持这一说法的数值证据：在R-宇称守恒MSSM的参数空间中存在着下夸克和轻子汤川矩阵统一的区域，而味，电弱和其他对撞机观测值的预测值与实验约束是一致的。此外，我们发现的证据表明，底τ和奇怪的μ子汤川统一是可能的一个稳定的MSSM真空的标准形式。我们调查两个不同的方案软超对称性破缺项在大统一尺度。在第一种方法中，假设软项在超CKM基中是味道对角的。在这种情况下，三线性Higgs-squark-squark $A$项可以在超伴体退耦标度下对$\mathbf{Y}^d$产生大的阈值校正。实际上，可以满足在GUT量表上施加的条件$\mathbf{Y}^d=\mathbf{Y}^{e\,T}$。然而，大的三线性项使通常的希格斯真空亚稳（尽管足够长的寿命）。在第二种情况下，我们考虑非零味非对角条目中的软超对称破坏质量矩阵。我们表明，一个非平凡的味道结构的软超对称性打破部门可以允许一个精确的底τ和奇异μ子汤川耦合统一，同时满足所有的唯象约束。
2015-11-27 hep-ph
Gravitational Waves from Broken Cosmic Strings: The Bursts and the Beads
我们分析了亚稳态宇宙弦网络的引力波特征。我们考虑的情况下，宇宙弦不稳定断裂，没有原始人口的单极子。这种情况是很好的动机，从大统一理论和弦理论模型与暴胀阶段低于大统一理论/弦尺度。网络最初根据缩放解决方案发展，但由于受限单极子（珠子）成对产生并加速分开而导致断裂事件。我们发现这些超相对论性珠子是引力波爆发的有力来源，可以被初始LIGO、高级LIGO和LISA探测到。事实上，先进的LIGO可以观测到张力低至$Gμ\sim 10^{-12}$的弦的爆发。此外，我们发现，超相对论珠产生的尺度不变的随机背景检测LIGO，LISA和脉冲星定时实验。随机背景是标度不变的普朗克频率。这种现象学为宇宙弦提供了新的约束和特征，而宇宙弦在今天之前早就消失了。
2009-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Cosmic Strings Gravitational Wave Spectra in No Scale Inflation with Viable Gravitino Dark matter and Non Thermal Leptogenesis
在无标度背景下，我们重新审视了由最小超对称标准模型（MSSM）的$U(1)_{B-L}$扩展度量的混合暴胀模型。考虑到一个单一的预测框架，我们研究暴胀，leptogenesis，gavitino宇宙学，和随机背景的引力波产生的亚稳宇宙弦。在暴胀结束时，$U(1)_{B-L}$的自发破缺产生了一个亚稳态宇宙弦网络，而$U(1)_{B-L}$ Higgs场与中微子的相互作用则使右手中微子产生了较大的Majorana质量.沉重的马约拉纳质量解释了微小的中微子质量通过跷跷板机制，一个现实的情况下，再加热和非热leptogenesis。我们表明，一个成功的非热leptogenesis和稳定的引力子作为一个暗物质候选人可以实现广泛的再加热温度和$U(1)_{B-L}$对称性破缺标度。简要讨论了在大统一理论（GUT）体系中实现亚稳态宇宙弦的可能性。我们发现，一个成功的再加热与非热leptogenesis和引力子暗物质限制弦张力的允许值到一个狭窄的范围$10^{-9} \lesssim Gμ_{CS} \lesssim 8 \times 10^{-6}$，预测随机引力波背景，位于最近NANOGrav 12.5年的数据的1- $σ$界限内，以及未来GW实验的灵敏度范围内。
2022-06-29 gr-qc hep-ph
PeV-Scale SUSY and Cosmic Strings from F-term Hybrid Inflation
本文在B-L扩展MSSM中研究F-term混合暴胀与超对称破缺，产生亚稳宇宙弦解释PTA引力波观测，超对称质量尺度位于PeV区域。
2024-05-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing Stochastic Gravitational Wave Background from $SU(5) \times U(1)_χ$ Strings in Light of NANOGrav 15-Year Data
本文在SO(10)超对称大统一理论框架下研究SU(5)×U(1)_χ模型中亚稳态宇宙弦网络通过施温格产生磁单极子对衰变并产生随机引力波背景，结合非最小希格斯暴胀和U(1)_χ辐射破缺，成功解释了NANOGrav 15年数据。
2023-08-17 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmic Strings from Tribrid Inflation
本文系统研究Tribrid暴胀模型中宇宙弦的形成条件，发现畴壁是暂时的，并探讨了亚稳宇宙弦对纳赫兹引力波背景的解释。
2024-11-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
