[論文レビュー] D-Brane Inflation on Conifolds

Edi Halyo|ArXiv.org|Feb 19, 2004

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、解消され歪められたコンパクト化されたコンイフォールドに直交する分数量D3ブレイン上でのDブレインインフレーションモデルを提案する。インフレーションは、錐状特異点をS²で置き換える解消と、インフレートン場に質量をもたらす歪みの間の相互作用から生じる。モデルはブレイン/ブロックパラメータ辞書を通じてWMAP制約を満たすハイブリッドインフレーションを実現し、D4ブレインセグメントとストリングモードがスカラーとして機能するハナニ・ウィッテンのブレイン構成と関連づけられる。

ABSTRACT

We describe a model of D--brane inflation on fractional D3 branes transverse to a resolved and deformed conifold. The resolution and the deformation are both necessary for inflation. The fractional branes slowly approach each other along the $S^3$ and separate along the $S^2$ in the base of the conifold. We show that on the brane this corresponds to hybrid inflation. We describe the model also in terms of intersecting branes.

研究の動機と目的

• 解消および歪みされたコンパクト化コンイフォールド上での分数量D3ブレインを用いた現実的なDブレインインフレーションモデルの構築。
• コンパクト化コンイフォールドの解消と歪みが同時にインフレートンポテンシャルと質量を生成する仕組みを説明し、ゆっくりと滑らかにインフレートする条件を提供する。
• ブロック幾何学的パラメータを観測可能なインフレーション量に結びつけるブレイン/ブロック辞書を確立する。
• モデルがブレイン世界面でハイブリッドインフレーションを実現し、CMB非一様性に関するWMAP制約を満たすことを示す。
• モデルをハナニ・ウィッテンのブレイン構成と関連づけ、D4ブレインセグメントおよびブレイン間ストリングがスカラー場として果たす役割を強調する。

提案手法

• コンパクト化コンイフォールドをS²×S³上の錐としてモデル化し、解消によってALEファイバーの吹き上げにより特異点の先端が有限サイズのS²に置き換えられる。
• コンパクト化コンイフォールド方程式 z₁² + z₂² + z₃² = -Cz₄² + R²δ(z₄) に歪みパラメータCを導入し、C=0のときALE×T²、C=1のとき特異コンパクト化コンイフォールドに滑らかに接続する。
• 解消と歪みによって誘導されるD項および質量項からD3ブレイン世界面でのスカラーポテンシャルを導出し、ハイブリッドインフレーションのシナリオを導出する。
• 歪みを角度θでパrameter化し、C = sinθ とすることで、NS₆ブレインの物理的傾きとインフレートン質量 mΦ = tanθ / (2πℓₛ) を関連付ける。
• S³上に2つの分数量D4ブレインセグメントを配置し、それらの間を伸びるストリングがインフレートン場を提供するブレイン配置を構築し、これがハイブリッドポテンシャルと一致することを示す。
• ブレイン/ブロック辞書を用いて、ブロックパラメータ（R, C, ℓₛ）を観測可能なインフレーションパラメータ（ns, r, ξ）にマッピングし、WMAPデータと整合性を保つ。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 分数量D3ブレインが解消および歪みられたコンパクト化コンイフォールドに直交する場合、Dブレインインフレーションはどのように実現可能か？
• RQ2 この設定におけるインフレートン質量およびポテンシャルの起源は何か？ そして、それがどのようにハイブリッドインフレーションを生じるか？
• RQ3 このモデルは、スカラースペクトル指数およびテンソル対スカラー比に関するWMAP制約を満たすことができるか？
• RQ4 このモデルはハナニ・ウィッテンのブレイン構成とどのように関連づけられるか？ D4ブレインセグメントおよびブレイン間ストリングの役割は何か？
• RQ5 宇宙論的影響、例えば宇宙ひも形成についての影響は何か？ また、潜在的な不安定性はどのように解消されるか？

主な発見

• コンパクト化コンイフォールドの解消（D項の供給）と歪み（インフレートン質量の供給）の相互作用により、D3ブレイン世界面でハイブリッドインフレーションが実現される。
• インフレートン質量は mΦ = tanθ / (2πℓₛ) として導出され、θは歪みをパラメータ化するもので、これはブロック内でのNS₆ブレインの傾きに起因する。
• ブレイン上のスカラーポテンシャルは V(Φ) = Λ⁴(1 - Φ²/Φ₀²)² で与えられ、ハイブリッドインフレーションの特徴的形を示し、Φ₀は歪みおよび解消パラメータによって決定される。
• ストリングスケールおよび吹き上げ半径を適切に調整すれば、モデルはスカラースペクトル指数 ns ≈ 0.96 およびテンソル対スカラー比 r < 0.22 というWMAP制約を満たす。
• インフレーション後に形成される宇宙ひもは、N=2スーパーシンメトリーに由来する第二の電荷を帯びたスカラー対により、半局所的かつわずかに安定化され、過剰な閉じ込めを防ぎ、WMAPの制約に反しない。
• モデルはZₙ ALE空間がS²にファイバーされた形に一般化可能であり、U(1)ⁿクワイヴァー理論を生じさせ、異なるS²の吹き上げから生じる複数のインフレーションD項およびインフレートン質量を有する。