[論文レビュー] Fluxes, supersymmetry breaking and gauged supergravity

Laura Andrianopoli, S. Ferrara+1 more|ArXiv.org|Jul 15, 2003

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 10

ひとこと要約

本稿は、3形式フラックスを伴うタイプIIBオルビフォールドコン팩ティフィケーションのゲージ化された超重力理論枠組みを確立し、フラックスが軸性等級をゲージ化することにより、モジュライの安定化と部分的超対称性の破れ（N=4,2→N=1,0）を引き起こし、宇宙定数がゼロとなることを示している。主な結果は、一般化されたスケールなしモデルにおける完全な木レベルスカラー潜在エネルギ―の計算であり、フラックスによるゲージ化を通じてベクターmultipletのヒッグス機構が実現されている。

ABSTRACT

We report on the gauged supergravity interpretation of certain compactifications of superstring theories with p-form fluxes turned on. We discuss in particular the interplay of duality symmetries in type IIB orientifolds and gauged isometries in the corresponding supergravity models. Turning on fluxes is generally described by the gauging of some nilpotent Lie group whose generators correspond to axion symmetries of R-R and N-S scalars.

研究の動機と目的

• p形式フラックスをオンにしたタイプIIB弦コンパクト化の低エネルギー有効理論を理解すること。
• 双対性対称性とゲージ化された等級が、一貫性のあるゲージ化超重力モデルを構築する上で果たす役割を明確にすること。
• フラックスコンパクト化された超重力理論におけるスカラー潜在エネルギ―を導出し、モジュライの安定化と超対称性の破れの条件を特定すること。
• フラックスによるゲージ化が、拡張された超重力理論におけるベクターmultipletのヒッグス機構をどのように実現するかを示し、ノーガ theorem を回避すること。

提案手法

• 本稿は、フラックスがR-RおよびNS-NSスカラーの軸性対称性に由来する可換なリー群のゲージ化に対応する4次元超重力におけるゲージ化手順を用いる。
• 電磁場強度の混合を記述し、ホロモーフィック行列𝒩ΛΣの双対性変換を導出するために、Sp(2nV,R)におけるシンプレクティック双対性変換を用いる。
• モジュライ空間の構造を用いて、木レベルで正確にスカラー潜在エネルギ―を計算し、その潜在エネルギ―はフラックスに起因する等級のゲージ化に由来する。
• プレポテンシャル関数が存在しない退化したシンプレクティックセクションを用いることで、オルビフォールドコンパクト化を記述し、特定のゲージ化によりN=2およびN=1真空を実現する。
• ハイパーマルチプレットスカラー（C^m, C^a）の等級のゲージ化によりヒッグス機構を実現し、質量を持つベクターmultipletを生成し、超対称性を低下させる。
• ゲージ化後の残りのモジュライ空間を分析し、多くのモジュライが安定化され、N=2およびN=1理論の質量ゼロスペクトルが同定されることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 IIBオルビフォールドにおける3形式フラックスは、どのようにモジュライの安定化を伴うゲージ化超重力理論を導くか？
• RQ2 フラックスがN=4またはN=2からN=1またはN=0へ超対称性を破る正確なメカニズムは何か？ また、宇宙定数がゼロとなる条件は？
• RQ3 タイプIIBコンパクト化における双対性対称性は、有効超重力理論における等級のゲージ化とどのように関係するか？
• RQ4 拡張された超重力理論におけるヒッグス機構は、no-go theorem を違反せずに実現可能か？ また、フラックスによるゲージ化はその実現をどのように可能にするか？
• RQ5 N=2およびN=1超対称性を有するフラックスコンパクト化された超重力理論における、正確な木レベルスカラー潜在エネルギ―の形は何か？

主な発見

• K3×T2上のIIBコンパクト化におけるフラックスは、ハイパーマルチプレットモジュライ空間の22つの移動等級のゲージ化に対応し、f^m_Λおよびh^a_ΛはそれぞれN-SおよびR-R 3形式フラックスを表す。
• N=2真空は、h^1_2=g_2およびh^2_3=g_3のフラックスをオンにすることで達成され、2つの軸性等級がゲージ化され、2つのベクターmultipletが長距離質量付きのマルチプレットにヒッグス化される。
• N=2真空の残りのモジュライ空間はSO(4,18)/(SO(4)×SO(18)) × SU(1,1)/U(1)であり、22つのキラルマルチプレットと2つの質量ゼロのベクターmultipletが残存する。
• N=1真空では、f^1_0=g_0およびf^2_1=g_1のフラックスが必要であり、K3モジュライの2つの等級がゲージ化され、18つのキラルマルチプレットと1つの長距離質量付きの重力フェルミオンマルチプレットが得られる。
• N=1の場合、20つのキラルマルチプレットと2つの質量ゼロのベクターmultipletが保存され、重力フォトンおよびK3体積モジュライのベクターが質量を持つようになる。
• プレポテンシャル関数が存在しない退化したシンプレクティックセクションを用いることで、本モデルはN=2超重力理論におけるno-go theorem を回避する。