[論文レビュー] Localised Anti-Branes in Flux Backgrounds

Gavin S. Hartnett|arXiv (Cornell University)|Jan 26, 2015

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 27被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、線形化摂動理論を用いて、フラックス背景における有限温度・局在化した反D3ブレーンおよびM2ブレーン解を構築し、反ブレーン由来の特異点がホライズンの背後に隠蔽されることを示した。これは特異点が物理的であり、ブレーンの偏極によって解消可能である可能性を示唆する。スミアリングされたブレーンモデルとは対照的に、正負の両方の電荷に対して正則な解が存在し、フラックスコンpactificationにおけるメタ安定反ブレーン状態の妥当性を支持する。

ABSTRACT

Solutions corresponding to finite temperature (anti)-D3 and M2 branes localised in flux backgrounds are constructed in a linear approximation. The flux backgrounds considered are toy models for the IR of the Klebanov-Strassler solution and its M-theory analogue, the Cvetič-Gibbons-Lü-Pope solution. Smooth solutions exist for either sign charge, in stark contrast with the previously considered case of smeared black branes. That the singularities of the anti-branes in the zero temperature extremal limit can be shielded behind a finite temperature horizon indicates that the singularities are physical and resolvable by string theory. As the charge of the branes grows large and negative, the flux at the horizon increases without bound and diverges in the extremal limit, which suggests a resolution via brane polarisation à la Polchinski-Strassler. It therefore appears that the anti-brane singularities do not indicate a problem with the SUSY-breaking metastable states corresponding to expanded anti-brane configurations in these backgrounds, nor with the use of these states in constructing the de Sitter landscape.

研究の動機と目的

• フラックス背景における反ブレーン特異点が物理的であり、弦理論によって解消可能かどうかを調査すること。
• 有限温度ホライズンが、Gubser基準に従い、反ブレーン特異点を遮蔽できるかどうかを特定すること。
• Polchinski-Strassler機構に示されるように、ブレーン偏極が極限状態の反ブレーン特異点を解消するメカニズムとして有効かどうかを調査すること。
• Type IIB弦理論からの分析をM理論、特にM2ブレーンのケースに拡張すること。
• KPVのメタ安定状態および弦コンパクト化におけるde Sitterランドスケープに与える影響を評価すること。

提案手法

• Klebanov-StrasslerおよびCvetič-Gibbons-Lü-Pope解のIRをモデル化したフラックス背景に対して、線形化摂動理論を適用する。
• 境界条件を満たすように、有限温度および極限状態の両方の局在化反ブレーン解を構築し、フラックス背景と漸近的に一致させる。
• ホライズンによる遮蔽を物理的・解消可能な特異点の証拠と解釈するために、Gubser基準を用いる。
• M理論における$G_4$摂動のコンフォーマル次元を解析し、IRにおけるブレーン偏極の可能性を評価する。
• 特異点構造と有限性を特定するために、IRにおけるフラックスノルム$|G_4|^2$の振る舞いを計算する。
• Type IIBとM理論のケースを比較し、摂動スペクトルにおける$\Delta=1$および$\Delta=-2$モードの存在を特に検討する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 フラックス背景における反ブレーン特異点は、有限温度ホライズンの背後に遮蔽可能であり、物理的かつ弦理論による解消可能性を示唆するか？
• RQ2 スミアリングされた系に対する以前のノーゴ定理とは対照的に、フラックス背景において正負の両方の電荷に対して正則で局在化したブラックブレーン解が存在するか？
• RQ3 M理論における極限状態の反ブレーン特異点が、$G_4$摂動のコンフォーラル次元解析に基づき、ブレーン偏極によって解消可能であると見なせるか？
• RQ4 スミアリングされた反ブレーン解は、なぜスミアリングや線形化の結果ではない特異点を示すのか？また、局在化した解とはどのように異なるのか？
• RQ5 IRにおける$G_4$摂動の$\Delta=1$モードは、どのような役割を果たし、偏極による解消メカニズムの兆候を示唆するのか？

主な発見

• フラックス背景において、有限温度・局在化反ブレーン解は、正負の両方の電荷に対して存在し、スミアリング系に対する以前のノーゴ定理と矛盾する。
• 反ブレーンの特異点は有限温度ホライズンの背後に隠蔽され、Gubser基準を満たしており、物理的かつ弦理論による解消可能であることを示唆する。
• 極限状態において、負の電荷（$\varepsilon = -1$）に対してフラックスノルム$|G_4|^2 \sim r^{-8}$が$r \to 0$で発散し、特異点を示唆する。この特異点はブレーン偏極によって解消可能である可能性がある。
• $\varepsilon = -1$の$G_4$摂動には、コンフォーラル次元$\Delta \in \{2, 1, -2\}$のモードが含まれ、IRでは$\Delta=1$が支配的であり、偏極による解消が可能性を示唆する。
• $\varepsilon = 1$の場合、$c_1 = 0$とすることでフラックスノルムを有限にでき、正確な非線形解が存在し、既知の極限状態ブレーン解と整合的である。
• M理論においてノーゴ定理が存在しないことから正則解が可能であり、$\Delta=1$モードの存在は、極限状態において偏極駆動型の解消が可能であることを支持する。