[論文レビュー] de Sitter branes with bulk tachyon matter

Supratik Pal, Sayan Kar|arXiv (Cornell University)|Jan 29, 2007

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、バルクにタキオン物質を有する新しいブレインワールドモデルを提案し、その結果としてデシータまたは反デシータのブレーン上幾何学を示す歪んだ5次元時空を生成する。薄型および厚型ブレーン構成の両方について、5次元アインシュタイン方程式の正確な解が得られ、それらからタキオンポテンシャルおよび場の分布が導かれる。厚型の場合にはキント状の分布が得られ、薄型の場合には有限かつ有界な分布が得られ、タキオン凝縮による動的ブレーン生成の整合的な枠組みを示している。

ABSTRACT

We propose new braneworld models arising from {\\em tachyon matter} in the bulk. In these examples, the induced on--brane line element is de Sitter (or anti de Sitter) and the bulk (five dimensional) Einstein equations can be exactly solved to obtain warped spacetimes. The solutions thus derived are single brane models -- one being a {\\em thin} brane while the other is of the {\\em thick} variety. The tachyon potentials and the tachyon field profiles are obtained and analysed for each case. We note that for the {\\em thick} brane scenario the field profile resembles a kink, whereas for the {\\em thin} one, it is finite and bounded everywhere.

研究の動機と目的

• 標準的な物質場ではなく、バルクにタキオン物質を有する現実的なブレインワールドのシナリオを構築すること。
• バルクにタキオン物質を仮定したもとで、5次元アインシュタイン方程式を正確に解き、歪んだ時空幾何学を導出すること。
• 薄型および厚型ブレーン構成における、得られたタキオン場の分布およびポテンシャルを分析すること。
• 高次元的設定において、タキオン凝縮が自然にデシータまたは反デシータのブレーン幾何学を生成できるかどうかを調査すること。

提案手法

• バルクにタキオン場のラグランジアンを源とする5次元アインシュタイン方程式を定式化する。
• 余剰次元における固定位置に1つのブレーンを持つ歪んだ積空間計量を仮定する。
• 結合されたアインシュタイン-タキオン方程式を解くことにより、計量関数およびタキオン場の分布の正確な解を導出する。
• 薄型ブレーンモデル（デルタ関数源）と厚型ブレーンモデル（滑らかなスカラー場分布）を区別する。
• 両ケースにおけるタキオンポテンシャルおよび場の分布の振る舞いを分析し、特に漸近的性質および有界性を検討する。
• 誘導されたブレーン上での幾何学が、タキオン状態に応じてデシータまたは反デシータであることを確認する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 バルクにタキオン物質が存在する場合、ブレーン上でデシータまたは反デシータ幾何学が生成可能か？
• RQ2 バルクがタキオン物質で満たされている場合、5次元アインシュタイン方程式の正確な解は何か？
• RQ3 薄型および厚型ブレーンモデルにおけるタキオン場の分布はどのように異なるか？
• RQ4 これらの解におけるタキオンポテンシャルの形は何か？また、幾何学とどのように関係するか？
• RQ5 薄型ブレーンの場合、タキオン場は有界かつ有限か？また、厚型ブレーンの場合、キント状の分布か？

主な発見

• バルクにタキオン物質を有するブレインワールドモデルに対して、5次元アインシュタイン方程式の正確な解が得られ、デシータまたは反デシータのブレーン上幾何学を示す歪んだ時空が得られた。
• 厚型ブレーンモデルでは、タキオン場の分布がキント状の構造を示し、滑らかなドメインウォール構成を示している。
• 薄型ブレーンモデルでは、タキオン場はどこでも有限かつ有界であり、場の方程式におけるデルタ関数源と整合的である。
• 両モデルに対してタキオンポテンシャルが明示的に導出され、幾何学および場の分布と整合的であることが示された。
• 誘導されたブレーン上での線素は、タキオンエネルギー密度の符号および大きさに応じて、デシータまたは反デシータであることが確認された。