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
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
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
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
String and string-inspired phenomenology
在这些讲座中，我回顾了近几年来弦和弦激发的现象学的进展。我采取了一种务实的方法，因此更注重明确的例子，而不是正式的发展。涵盖的主题包括：介绍弦论，自由费米子公式及其一般特征，一般共形场论性质，$SU(5)\times U(1)$大统一理论和弦模型的建立，超对称性破缺，自下而上的方法弦启发模型，辐射电弱对称性破缺，超引力模型的允许参数空间的确定和这类模型的实验约束，以及对受弦启发的模型进行直接和间接测试的前景。（1994年2月22日至3月2日在俄罗斯莫斯科第二十二届ITEP国际冬季物理学校发表的演讲）
1994-05-12 hep-ph hep-th
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
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
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
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
Consistency of the string inspired electroweak axion with cosmic birefringence
我们重新审视了最近报道的宇宙双折射对具有一般衰变常数的类轴子粒子的约束。特别注意的是模型参数空间的自然性，这在文献中被忽视了。我们发现，所观察到的宇宙双折射是自然解释的电弱轴子与弦理论启发的衰减常数$F_A\simeq 10^{16}$ GeV。
2023-02-07 astro-ph.CO 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
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
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
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 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
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
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 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
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
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
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
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 Sparks from Superconducting Strings
我们根据Lorimer等人最近发现的毫秒射电爆发[1]研究了超导宇宙弦尖点的宇宙火花。我们发现，所观察到的持续时间，注量，频谱和事件率可以合理地解释了大统一尺度超导宇宙弦，携带电流\sim 10^5 GeV。超导弦模型预测的事件率只会随着S^{-1/2}而下降，其中S是能通量，因此预测了一群非常明亮的爆发。其他调查，不同的观测参数，超导弦模型施加严格的约束。
2008-09-29 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic Strings from Supersymmetric Flat Directions
平坦方向是超对称规范场理论中标量势的一个普遍特征。例如，它们可以产生于与额外的阿贝尔规范对称性相关的D项。即使当超对称性被轻轻破缺时，在标量场空间中也常常会有一些方向，沿着这些方向，势几乎是平坦的。当沿着这些几乎平坦的方向之一破坏规范对称性时，宇宙弦就可能形成。相对于基于阿贝尔希格斯模型的标准宇宙弦图像，这些平坦方向的宇宙弦具有极端的I型性质，即被更宽的标量场轮廓包围的薄规范核。我们对这类弦的微观、宏观和观测特性进行了全面的研究。我们发现许多不同的标准弦的情况下，包括稳定的高缠绕模式的字符串，高模式字符串的动力学形成从较低的，并由此产生的多张力标度弦网络在早期宇宙。这些弦只受到当前观测的适度约束，它们的引力波特征可能在未来的重力波探测器上被探测到。此外，还有一个有趣但推测性的前景，即早期宇宙中宇宙弦环的衰变可能是超高能宇宙射线或非热暗物质的来源。我们还比较了平坦方向宇宙弦与普通宇宙弦以及超弦理论激发的（p，q）宇宙弦的观测特征。
2008-07-18 astro-ph 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
Cosmic String Structure at the Gravitational Radiation Scale
利用我们的宇宙弦小尺度结构模型，进一步发展了Siemens，Olum和Vilenkin关于宇宙弦引力辐射长度尺度小于先前假设的$ΓGμt$的结果.我们讨论了宇宙弦环在这个截止尺度的一些属性，我们认为，最近的网络模拟指向两个种群的宇宙弦环，一个接近视界尺度和引力辐射截止附近。
2007-03-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Consistency of cosmic strings with cosmic microwave background measurements
在超对称大统一理论的背景下，在混合暴胀结束时形成的大统一尺度宇宙弦与目前可用的CMB测量兼容。宇宙弦对CMB数据的最大贡献限制了暴胀模型的自由参数（质量尺度、耦合）。对于F项暴胀，要么超势耦合必须被微调，要么必须调用曲率机制。D期通货膨胀应在SUGRA框架内解决。我们发现，宇宙弦的贡献是不恒定的，相反的一些以前的结果。使用CMB测量，我们约束规范和超势耦合。
2004-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
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
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
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
Black hole formation from collisions of cosmic fundamental strings
我们发展了闭弦和开弦的连接、分裂和互连的一般形式。作为应用，我们研究了导致引力坍缩的基本宇宙弦碰撞的例子。我们发现两个最大角动量大小相等且方向相反的弦和任意大的质量的相互连接一般会导致黑洞的形成，只要它们的相对速度足够小。
2006-06-27 astro-ph hep-ph hep-th
The Ubiquitous Inflaton in String-Inspired Models
提出了一个基于弦论的暴胀模型，其中暴胀子与大量的大质量弦能级相互作用，导致真空能量的耗散。暴胀终止于一个温暖的宇宙，而不需要再加热。
1999-07-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Heavy cosmic strings
我们认为，宇宙弦与高缠绕数一般形成在一阶规范对称性破缺相变，我们证明了这一点，使用计算机模拟。这些弦比单绕弦重，因此更容易观察。它们的宇宙演化也可能非常不同。
2006-03-29 astro-ph hep-lat hep-ph
Density perturbations in the Ekpyrotic Universe and string-inspired generalizations
我们研究了由弦论激发的几种宇宙学模型中的密度扰动。在Ekpyrotic和非奇异弦宇宙学中分析了曲率扰动${\cal R}$的演化和谱。我们发现，这些字符串启发的模型通常表现出蓝色光谱与标准的慢卷暴胀的情况下。我们还澄清了超视界尺度上${\cal R}$增强的参数范围。
2001-12-31 astro-ph gr-qc hep-ph
The Revival of Cosmic Strings
宇宙弦是一维拓扑缺陷，可能在我们宇宙的早期阶段形成。它们引起了人们的极大兴趣，主要是因为它们的宇宙学意义：它们可以提供一种替代暴胀的方法来产生密度扰动。然而，它表明，宇宙弦导致不一致的测量的宇宙微波背景温度各向异性。最近情况有所改变。结果表明，一方面，宇宙弦可以在超对称大统一理论的框架下一般地形成，另一方面，宇宙超弦可以扮演宇宙弦的角色。也有一些可能的观测支持。所有这些导致了宇宙弦研究的复兴，这就是我演讲的主题。
2005-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
$D$-term inflation, cosmic strings, and consistency with cosmic microwave background measurement
标准D项暴胀是在超引力框架下研究的。D项暴胀产生宇宙弦，但它仍然可以与CMB测量兼容，而不需要调用任何新的物理学。宇宙弦对CMB数据的贡献不是恒定的，也不是占主导地位的，与以前的一些结果相反。使用当前的CMB测量，自由参数（规范和超势耦合，以及Fayet-Iliopoulos项）的D-项通货膨胀的约束。
2004-12-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Canny Algorithm, Cosmic Strings and the Cosmic Microwave Background
我们描述了一个新的代码来搜索宇宙微波各向异性地图中的宇宙弦的签名。该代码实现了Canny算法，这是一种边缘检测算法，旨在搜索地图中的大梯度线。这种在位置空间中相干的梯度信号是由宇宙弦通过凯泽-斯特宾斯效应产生的。我们通过分析有和没有宇宙弦的模拟数据来测试我们的新代码对宇宙弦张力设置限制的能力。我们比较地图与一个纯高斯标度不变的功率谱的地图有一个贡献的宇宙弦服从标度解的分布。这些地图的角标度和角分辨率可与目前和未来地面小尺度宇宙微波各向异性实验所能达到的水平相媲美。我们目前的测试的代码，表明限制的字符串张力，可以设置与当前的代码，并描述了各种方法来完善分析。我们的研究结果表明，当应用于正在进行的宇宙微波实验，如南极望远镜项目的数据，我们的方法的宇宙弦的存在的灵敏度将超过一个数量级优于现有的分析的限制。
2010-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Ray Positrons from Cosmic Strings
研究了非超导宇宙弦标度分布产生的宇宙线正电子谱。在这种情况下，正电子是由宇宙弦尖点湮灭过程形成的喷流产生的。光谱形状是一个强大的功能，我们的情况下，是在很好的协议，从最近的PAMELA和ATIC实验的结果。特别是，该模型预测了一个尖锐的上限截止的频谱，和通量上升的上限截止接近。通量峰值处的能量由初始射流能量确定。通过改变宇宙弦的张力可以调节流量的大小，同时也依赖于尖点湮灭效率。
2009-01-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Scattering of cosmic strings by black holes: loop formation
我们研究了附近旋转的黑洞对长宇宙弦的形变。我们研究了克尔黑洞的引力场引起的宇宙弦变形是否会导致宇宙弦环的形成。进入旋转黑洞的能层的弦段会变形，如果它足够扭曲，它可以自相交，切断一个宇宙弦环。我们发现，通过这种机制形成一个环是一个罕见的事件。它只会出现在碰撞相空间的一个小区域，这取决于弦速度，碰撞参量和黑洞角动量。我们的结论是，一般来说，宇宙弦只是被旋转的黑洞散射或捕获。
2006-09-21 astro-ph 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 F- and D-strings
宏观基本弦和狄利克雷弦有几种潜在的不稳定性：断裂、快子衰变和被轴子畴壁限制。我们调查的条件下，亚稳态字符串可以存在，我们发现，这样的字符串存在于许多模型。有各种可能性，最值得注意的是（p，q）弦网络。宇宙弦为了解弦物理提供了一个潜在的大窗口。
2004-05-25 astro-ph 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
Detecting Cosmic Strings in the CMB with the Canny Algorithm
宇宙微波背景各向异性图中的线不连续性是对宇宙弦模型的一种独特预测。这些特征在具有良好角分辨率的各向异性图中是可见的，并且应该使用边缘检测算法来识别。一种这样的算法是Canny算法。我们研究了这种算法的潜力，挑选出宇宙弦产生的线不连续性。通过将该算法应用于小尺度微波各向异性地图产生的理论模型和没有宇宙弦，我们发现，给定的角分辨率的几分钟的弧，宇宙弦可以检测到的限制，每单位长度的字符串的质量是一个数量级低于目前的上限。
2008-03-20 astro-ph gr-qc 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
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
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
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
