Fermionic current-carrying cosmic strings: zero-temperature limit and equation of state
在忽略费米子对背景的反反应的情况下，解析地导出了电流来源于费米子零模的超导宇宙弦的状态方程。它首先表明，零模费米子遵循零温度分布，因为它们的相互作用（或缺乏）与形成弦的希格斯和规范场。然后发现单位长度的能量U和张力T与背景弦质量m之间有简单的关系U+T=2m*m。宇宙学的后果进行了简要讨论。
2000-11-24 astro-ph hep-ph
Scaling solutions for current-carrying cosmic string networks
本文研究载流宇宙弦网络的渐近标度解，发现三类解分别对应电荷电流衰减、主导动力学及完全标度，其中中间机制在合理假设下对应物质主导时期，扩展了先前研究。
2024-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Current-Carrying Zero Mode for the Nielsen-Olesen String
分析了阿贝尔Higgs模型中弦的零模。尽管在弦中心规范对称性没有破缺，但相应的零模仍然存在，要看到它，必须仔细分析激发对横坐标的依赖性。这类分析对于超导弦的Witten模型也是重要的。研究了弦背景下与规范对称性破缺有关的零模的反常性质。其中一种模式携带的电流与Witten模型中的电流非常相似，并对弦剖面产生反作用。有人声称，串中的电流提高了电弱串的稳定性。
1997-02-22 astro-ph hep-ph hep-th
Nonabelian Bosonic Currents in Cosmic Strings
本文讨论了中性Witten载流弦模型的非阿贝尔推广，其中玻色载流子属于SU（2）的二维表示。我们发现载流解可以有三种不同的类型：要么是电流跨越一个U（1）子群，在这种情况下，一个是阿贝尔载流弦，要么是三个电流都是类光的，在同一个方向上行进（只有左或右运动）。第三，真正的非阿贝尔情形，不能在圆柱对称框架内处理，但可以证明依赖于所有可能的弦洛伦兹不变量，这些量可以从相位梯度中构造出来。
2010-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Current-carrying cosmic string loops 3D simulation: towards a reduction of the vorton excess problem
用数值方法研究了具有描述类时和类空电流的状态方程的超导宇宙弦环的动力学演化。这种分析在两个方向上扩展了以前的工作：首先，它显示了来自完全三维模拟的结果（与已经研究的二维情况相反），现在它包括费米子和玻色子电流。我们确认，在玻色子电流的情况下，冲击形成的磁制度和扭结的电制度。对于一个回路赋予费米子电流与零模载流子，我们表明，只有扭结形成沿弦世界片，因此使这些回路稍微更稳定的载流子辐射，可能的结果，无论是冲击或扭结。所有这些综合效应倾向于减少稳定回路的数量密度，并有助于缓解vorton过剩问题。另外，这些效应还可能提供产生高能宇宙射线的新方法。
2002-01-11 hep-ph
Current-carrying string loop motion: Limits on the classical description and shocks
超导宇宙弦的动力学演化比简单的Goto-Nambu弦复杂得多。由于这个原因，只有几个已知的解析解，没有数值解。本文的目的是提出平面超导宇宙弦环动力学的数值解。在大多数情况下，纯粹的动力学方法不足以正确地描述环的演化，主要是因为当类空电流存在时会出现冲击，而类时电流则会出现扭结，从而导致尚未解释的量子效应。量子效应的结果在这个时候大多是未知的，因为这个问题需要一个动态的场论处理。然而，最终的结果很可能是来自弦的载流子形式的大量辐射。
1999-08-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Avoidance of Collapse by Circular Current-Carrying Cosmic String Loops
早期计算Witten型超导真空涡旋缺陷的非线性动力学演化的尝试依赖于使用近似的导电弦模型，该模型过于简单，无法适当考虑电流饱和的影响。然而，在新发展的一类相当复杂的，但仍然方便分析的导电弦模型中，这种效应是充分考虑的。这些更现实的模型最近已被拉森和Axenides用来研究在没有角动量的情况下弦环的坍缩。目前的工作扩展这项调查的一般情况下，圆弦环的角动量是目前，因此，将有一个离心势垒。这个势垒将防止崩溃，除非初始条件是这样的，即达到相关的电流饱和极限，在这种情况下，涡缺陷的弦描述将破裂，因此其随后的命运是难以预见的。另一方面，如果避免了饱和，则可以预期环路最终将辐射掉其多余的能量，并稳定在涡顿型平衡态。
1996-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Scaling solutions for current-carrying cosmic string networks. II. Biased solutions
本文扩展了电荷速度依赖单尺度模型，放宽无偏假设以允许能量损失偏置，发现了额外的标度解分支，为利用高分辨率数值模拟定量校准模型提供了依据。
2025-06-26 hep-ph
SO(10) Cosmic Strings and SU(3) Color Cheshire Charge
某些出现在大统一模型中的宇宙弦，如$SO(10)$，可以携带一种磁通量，这种磁通量对携带$SU(3)_{color}$量子数的物体产生非平凡的作用。我们表明，这样的字符串是非阿贝尔爱丽丝字符串携带nonlocalizable彩色"柴郡”收费。我们研究了文献中提出的$SO(10)$弦可以具有长程拓扑Aharonov-Bohm相互作用，将夸克转变为轻子的主张，并观察到这样的过程是不可能的。我们还讨论了通量通量散射使用多片形式主义。
1993-10-11 hep-ph hep-th
Supersymmetric hybrid inflation and current-carrying metastable cosmic strings in $SU(4)_c \times SU(2)_L \times U(1)_R$
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
String Models of Glueball and Regge Trajectories
本文把带有两个点状质量的相对论性闭弦看作是具有两个胶子的胶球模型。这里胶子-胶子相互作用是用一对弦来模拟的。对于这个系统的经典运动方程的精确解。他们描述的旋转状态的字符串导致在一组准线性Regge轨迹具有不同的行为。
2006-12-29 hep-ph
SURFACE CURRENT-CARRYING DOMAIN WALLS
由离散对称性的自发破缺引起的畴壁可以耦合到载流子。与Witten超导宇宙弦模型的研究方法基本相同，本文研究了$U(1)\times Z_2 \to U(1)$的情况，其中玻色子载流子直接耦合到形成壁的Higgs场。所有的内部量，如每单位表面的能量和表面电流，数值计算提供第一个完整的分析的内部结构的表面载流畴壁。
1995-03-22 hep-ph
Radial excitations of current-carrying vortices
本文研究了具有U（1）xU（1）对称性的Witten模型中一类新的宇宙弦解的存在性。这些解决方案是超导与径向激发的凝聚存在的规范和ungauged电流。我们的结果表明，这些新的配置在宏观上可以是稳定的，但在微观上对径向扰动不稳定。然而，它们可能对网络演化和粒子发射产生重要影响。我们讨论这些影响和他们可能的签名。我们还评论与非相对论性凝聚态系统，这些解决方案可能是可观察到的类比。
2017-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Equation of state of cosmic strings with fermionic current-carriers
在中性极限的Witten模型框架下，通过对弦上旋量场的量子化，导出了携带无质量费米子流的宇宙弦的相关特征，包括单位长度的能量和张力. Fock空间的构建是通过纵向模式和涡旋中Dirac方程的所谓横向零能量解之间的分离来进行的。因此，量子化导致了一组自然定义的状态参数，这些参数是被困在宇宙弦中的粒子和反粒子的数量密度。可以看出，通常的单参数形式主义描述载流涡旋的宏观动力学是不够的，在费米载流子的情况下。
2000-12-14 astro-ph 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
Two-point function of strangeness-carrying vector-currents in two-loop Chiral Perturbation Theory
本文计算了两个外矢量流与带电K介子量子数之间的相关函数$<T\{V_sV_s^†\} >$。在$SU(3) \times SU(3)$标准手征微扰理论中，$O(p^6)$的重整化表达式是有限的，且与标度无关。结果是用来确定，通过IMFESR，唯象相关的有限$O(p^6)$ -counterterm组合$Q_V$的方式是不敏感的同位旋断裂。
1999-09-11 hep-ph
A Boltzmann treatment for the vorton excess problem
我们推导并求解了一个玻尔兹曼方程，该方程控制着携带电流的宇宙弦环的数密度的宇宙学演化，其离心支撑的平衡构型也被称为涡旋。相空间是三维的，由时间变量、环的大小和一个守恒的量子数组成。我们的方法包括引力波发射，一个可能的有限寿命的涡旋和工程与任何初始环分布和任何环生产函数。然后，我们展示了我们的结果如何推广以前的方法上的vorton过剩问题，通过跟踪的时间演化的各种子群体的载流回路在一个字符串网络。
2013-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Two-point function of strangeness-carrying vector-currents in two-loop Chiral Perturbation Theory
我们计算了两个具有带电K介子量子数的外部矢量流之间的相关器。给出了标准手征微扰理论中两个环在同位旋极限下的重整化表达式，作为物理结果，它是有限的且与标度无关的。应用程序包括一个低能量定理，有效的两个循环顺序，口味打破组合的矢量电流放大器以及确定的现象相关的有限$O(p^6)$ -counterterm组合$Q_V$通过逆矩有限能量和规则。这种测定对同位旋断裂效应的敏感性低于以前的尝试。
2000-01-27 hep-ph
Monopoles, Strings, and Necklaces in $SO(10)$ and $E_6$
我们采用了各种对称性破缺模式在$SO(10)$和$E_6$大统一理论，以证明出现的拓扑缺陷，包括磁单极子，字符串，和项链。我们发现，独立的对称性破缺模式，一个拓扑稳定的超重粒子携带一个单位的狄拉克电荷以及色磁荷总是存在的。携带两个或三个狄拉克电荷量子的较轻中等质量拓扑稳定磁单极分别出现在$SO(10)$和$E_6$模型中。这些较轻的磁单极子以及拓扑稳定的中间尺度弦可以在暴胀时代存活下来。我们还显示了一个新的项链配置$SO(10)$打破标准模型通过$SU(4)_c\times SU(2)_L\times SU(2)_R$的外观。它由通过通量管连接的$SU(4)_c$和$SU(2)_R$单极子组成。由磁单极子和反磁单极子通过通量管连接在一起组成的项链也被确定。即使没有拓扑稳定的弦，弦-弦系统也会暂时出现。该系统通过发射重力波衰减，我们提供了一个例子，其中这些波的频谱是强烈的$10^{-4}~{\rm Hz}$周围的峰值与$Ω_{\rm gw}h^2\simeq 10^{-12}$。该光谱应在LISA的检测能力范围内。
2019-10-17 hep-ph hep-th
Cosmic String Zero Modes and Multiple Phase Transitions
在一个相变中形成的宇宙弦的零模和载流能力可以在随后的相变中被修改。一个新的，广义指数定理推导出适用于多个相变的理论。这使我们能够调查字符串零模式的命运在序列的相变在各种模型。根据破缺所引入的耦合，零模可能被破坏，弦的超导性被去除，从而涡旋子消散。我们讨论的理论，需要产生这种行为的功能，并考虑频谱流的影响。
1997-05-29 hep-ph
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
Closed String with Masses in Models of Baryons and Glueballs
带有$n$点状质量的闭弦被认为是重子（$n=3$）、胶球（$n=2$或3）或另一种奇异强子的模型。对于这个系统的转动状态的获得和分类。它们对应于动力学方程的精确解，描述了带质量点的弦的均匀旋转。这些转动态导致一组具有不同行为的准线性Regge轨迹。用小扰动分析方法解决了所谓中心转动态（转动中心有质量）的稳定性问题。如果中心质量小于某个临界值，这些态就被证明是不稳定的。
2007-12-25 hep-ph
Non-Abelian String Conductivity
我们在非阿贝尔规范理论中研究了宇宙弦的载流组态。我们研究的解决方案的数值，并指出，电流将在最好的动态稳定，不受任何拓扑量子化或守恒，在传统的模型弦超导。我们认为，非阿贝尔弦环可能无法支持持续电流的情况下，外部字段。这将与vorton稳定性有关。
1997-01-14 astro-ph hep-ph
Primordial Magnetic Fields from Superconducting Cosmic Strings
宇宙弦是稳定的拓扑缺陷，可能是在早期宇宙的相变中产生的。越来越多的人相信，对于广泛的理论模型，这种弦可能是超导的，并携带有重要的天体物理学和宇宙学效应的大量电流。本文探讨了带电宇宙弦网络产生原初磁场的可能性。这个场是由涡量产生的，涡量是由于弦的运动和引力在原始等离子体中产生的。在大统一破裂时形成的超导弦的情况下，我们发现可以用这种方法产生高相干的强磁场。这种磁场可以解释观测到的银河系和星系间的磁场，因为它们足以在银河系尺度上产生磁力发电机。
1997-06-26 hep-ph
Coupled currents in cosmic strings
我们首先研究了具有两个简单阿贝尔流的宇宙弦的微观结构。这种微结构取决于两个状态参数。然后，我们提供了这样的字符串的宏观描述，并表明它取决于一个额外的洛伦兹不变的状态参数，涉及两个电流。我们发现，在大多数参数空间中，双流串本质上等价于单载流串，即，只有一个场凝聚在缺陷上。在存在两个电流的区域中，我们发现，就稳定性而言，可以使用基于对数（在电侧，即，对于类时电流）或有理数（在磁侧，即，对于类空流）世界面拉格朗日。
2009-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modelling Cosmic Springs with Finsler and Generalised Finsler Geometries
我们表明，在一个紧凑的内部空间中的弦的动力学运动方程可以写为色散关系，与当地的速度，取决于速度和曲率的字符串在大尺寸。从一个$(3+1)$维的角度来看，这些可以被看作是在弦内部传播的波的色散关系，类似于载流拓扑缺陷。这使我们能够在一个简单的物理直观的坐标系中，不需要降维或近似有效作用量，就能构造一个统一的框架来研究和解释各种场论弦和基本弦种类的内部结构。反过来，这使我们能够确定精确的条件下，高维弦和载流缺陷的观测是无法区分的，宏观观察者。我们的方法自然结合了所谓的“宇宙弹簧”，其动态表示在一个有效的芬斯勒几何，圆形回路，或广义芬斯勒几何，非圆形配置的描述。这表明了这些新的几何结构的重要性，以及它们在宇宙学和天体物理学中模拟复杂物理现象的实用性。
2022-10-22 gr-qc hep-ph hep-th
Superconducting Electroweak Strings
经典的解决方案，描述字符串赋予电荷和携带恒定的电磁电流内构造玻色子部门的电弱理论。对于任意给定的希格斯玻色子质量与W玻色子质量的比值和任意的温伯格角，这些弦组成了一个族，可以用通过它们横截面的电流值$I_3$、每单位弦长的电荷值$I_0$和两个整数来参数化。这些参数决定了弦的电磁和Z通量，以及角动量和动量密度。对于$I_0\to 0$和$I_3\to 0$，解归结为Z弦，或者，对于具有$I_0=\pm I_3$的解，归结为W-修饰的Z弦，其存在性在前一段时间已经讨论过。
2007-02-28 hep-ph hep-th
String theory and the KLT-relations between gravity and gauge theory including external matter
我们考虑Kawai-Lewellen-Tye（KLT）分解的标量腿的重力振幅的标量腿杨-米尔斯振幅的产品。我们检查和检查在O（1）在$α'$的因式分解，并通过考虑杨-米尔斯理论和引力的通用有效拉格朗日的情况下的KLT-映射扩展分析。
2004-09-28 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamics and Properties of Chiral Cosmic Strings
手征宇宙弦自然出现在许多粒子物理模型中，特别是在具有D项的超对称理论中。这些弦的核心只有一个费米子零模。我们导出了这种弦的一般运动方程。在Minkowski空间中，我们给出了任意变化电流在回路上的自相交，并指出自相交概率主要取决于回路中电荷最大的部分.我们展示了如何将电荷与费米子凝聚温度联系起来，认为在形成时成为电流携带的弦将自动具有最大电荷。产生的任何子环都可能具有与父环相同的电荷。手征宇宙弦的可能模型也进行了讨论和D-项通货膨胀提到的后果。
2001-06-07 astro-ph hep-ph hep-th
