[論文レビュー] Fatal attraction: more on decaying anti-branes

Ulf Danielsson, Thomas Van Riet|arXiv (Cornell University)|Oct 30, 2014

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 28被引用数 9

ひとこと要約

この論文は、フラックス・スロート幾何におけるアンチブレーンが、ブレーン付近でのフラックスの積み上げによって致命的な吸引を受けること、フラックスの積み上げがブレーン・フラックスの消滅を強化し、準安定性を損なうことを示している。著者らは、重力的およびゲージ的力によって駆動されるこの効果が、プローブ近似を無効にし、超対称性の破れが超重力理論において信頼性を持って制御できないことを示しており、これは弦理論におけるde Sitterおよびインフレーションモデル構築における重要な仮定に疑問を呈する。

ABSTRACT

We elaborate on the decay of branes inside throat geometries that are supported by flux carrying charges opposite to the brane. Our main point is that such backgrounds necessarily have a local, possibly diverging, pile up of brane-charges dissolved in flux around the anti-brane due to the (fatal) attraction of the flux towards the brane. We explain that this causes enhanced brane-flux annihilation and is in tension with the idea that anti-branes can be used to construct meta-stable vacua. We argue that stable configurations -- if they at all exist -- are not obtainable within SUGR. The problem we point out is already present when the back-reaction is confined in the IR and the associated uplift energy small. Our results are valid in the regime that is complementary to a recent analysis of Bena et. al.

研究の動機と目的

• 歪んだスロート幾何におけるアンチブレーンのフラックス配置へのバックレアクションを調査すること。
• アンチブレーン付近でのフラックスの凝集が、ブレーン・フラックス消滅率をどのように上昇させるかを分析し、真空の準安定性に与える影響を明らかにすること。
• 弦理論における準安定de Sitter真空を構築する際に用いられるプローブ近似の妥当性に疑問を呈すること。
• バックレアクションが小さく、赤方偏移領域（IR）に限定されても、フラックスの積み上げによる消滅率の増大が生じることを示すこと。
• 安定なアンチブレーン配置は超重力理論内ではあり得ない可能性が高く、弦理論がこれまで想定されてきたよりも制限が厳しい可能性を主張すること。

提案手法

• フラックスを伴う超重力解を用いて、クレバノフ＝ストラスラー型スロートにおけるアンチ-D3ブレーンのバックレアクションをモデル化すること。
• 有効ポテンシャルおよびアンチブレーン付近のフラックス密度勾配を分析し、反対符号の電荷による引力によって発散するフラックスの蓄積が生じることを示すこと。
• マイヤーズ効果を用いて、非アーベル的タキオン凝縮がNS5ブレーンの形成およびブレーン・フラックス消滅を引き起こす過程を記述すること。
• ユークリッド作用法を用いてバブル核生成率を計算し、バブル壁の張力は有効作用における運動量積分から導出されることを示すこと。
• ポテンシャルの転送点まわりの展開とスケーリング解析を用いて、臨界パラメータ付近でのトンネル効果の抑制を評価すること。
• 結合パラメータλの関数としてバブル壁の張力を導出し、λが臨界値に近づくと発散することを示すこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 アンチブレーンのバックレアクションは、歪んだスロート幾何における3形式フラックスの分布にどのように影響するか？
• RQ2 アンチブレーン付近でのフラックスの積み上げは、ブレーン・フラックス消滅率をどの程度上昇させ、真空の準安定性にどのような影響を与えるか？
• RQ3 フラックスの凝集を考慮に入れると、プローブ近似はアンチブレーン安定性を信頼性を持って記述できるか？
• RQ4 局所的フラックス勾配は、スロート内でのオープンスレーブモードの安定性にどのような影響を与えるか？
• RQ5 アンチブレーン付近でのフラックス密度の発散は、超重力理論における準安定de Sitter真空の構築を無効にすると考えられるか？

主な発見

• アンチブレーンと反対符号の電荷を持つフラックスは、重力的およびゲージ理論的力によって引きつけられ、ブレーン付近で局所的かつ発散するフラックス密度の積み上げが生じる。
• このフラックスの凝集は、マイヤーズ効果によるブレーン・フラックス消滅の確率を顕著に上昇させ、プローブ計算で予測されるよりも系が不安定になる。
• バックレアクションが小さく、赤方偏移領域（IR）に限定されても、この増大した消滅率は、アンチブレーンを基盤とするde Sitterモデル構築における準安定性の仮定を無効にする。
• 既知の解（例：KSにおけるアンチ-D3）ではフラックス特異性は可積分であり、元のKKLT提案からのアップリフトエネルギー推定値は保たれるが、安定性は保たれない。
• 結合パラメータλが臨界値に近づくと、真空崩壊のトンネル確率が発散し、抑制が失われ、急速な崩壊が生じることを示している。
• NS5ブレーンの位置といったオープンスレーブモードは、スロート内での軽量カユラツァ＝カイン・モードとカップリングし、質量の赤方偏移によってさらに系を不安定化させる。