[論文レビュー] New Type II String Theories with Sixteen Supercharges

Simeon Hellerman|ArXiv.org|Dec 5, 2005

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 7被引用数 8

ひとこと要約

本稿は、16スーパーチャージを保存する2つの新しいタイプIIA超弦理論的背景を導入する：$(-1)^{F_{L_S}}$に対するウィルソン線と、4つの座標の反転と$(-1)^{F_{L_S}}$を組み合わせたオルビフォールド。両者とも、自己双対性（円上の自己双対性）、自己双対半径におけるゲージ対称性の拡張、固定軌道にピン留めされた安定した非BPS Dブレーンといった新規な現象を示す。T双対性により、電荷を持つと電荷のないブレーンが関連づけられる。

ABSTRACT

We present two new backgrounds of type IIA string theory preserving 16 supercharges. One is a Wilson line for (-1) to the left-moving spacetime fermion number, and the other is an orbifold by a reflection of four coordinates, along with the action of (-1) to the left-moving spacetime fermion number. The Wilson line theory has many new phenomena, including a self-duality of type IIA on a single circle, enhanced gauge symmetry at the self-dual radius, and a T-duality between uncharged and (locally) charged branes. The orbifold theory also presents many novel features, including charged, stable non-BPS D1, D3, and D5-branes pinned to the fixed locus, and an instability of the D0-brane near the fixed locus.

研究の動機と目的

• 16スーパーチャージを保存する2つの新しいタイプIIA超弦理論的背景の構築と解析。
• $(-1)^{F_{L_S}}$作用が閉弦および開弦スペクトルに与える影響を調査すること。
• 自己双対性、拡張されたゲージ対称性、安定した非BPSブレーンといった新規な現象を、これらの背景で調査すること。
• 非BPSブレーンがM理論において果たす役割と、T双対性およびS双対性による双対関係を明確化すること。
• これらの可解モデルが、特に$ ilde{c}=4$非対称オルビフォールドの文脈において、より広範な非幾何的超弦理論構成とどのように関連するかを明らかにすること。

提案手法

• 閉弦スペクトルを解析し、ウィルソン線背景における質量ゼロ状態を導出するために、ライトコンパス形式をライトコンパスゲージで用いる。
• 制約を緩和し、開弦およびDブレーンの境界条件を一貫して解析するため、RNS形式に移行する。
• 座標の反転と$(-1)^{F_{L_S}}$の組み合わせによる$ R^4$の$Z_2$による商をとることで、オルビフォールド背景を構築する。
• ねじれセクターを特定し、頂点演算子を計算することで、局在モードおよび分数ブレーンのスペクトルを決定する。
• T双対性およびS双対性を適用して、さまざまなブレーン配置を関連づけ、非BPS状態の安定性を検証する。
• タイプIIAの結果をM理論に持ち上げ、ウィルソン線をM理論のクラインボラに解釈することで、自己双対性の振る舞いやモード交換を明らかにする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 タイプIIA超弦理論における$(-1)^{F_{L_S}}$のウィルソン線は、円上の自己双対性と拡張されたゲージ対称性をどのようにもたらすか？
• RQ2 4つの座標が反転され、$(-1)^{F_{L_S}}$が作用する背景における、Dブレーンのスペクトルと安定性の性質は何か？
• RQ3 これらの背景において、T双対性とS双対性は、局所的に電荷を持つと電荷のないブレーンをどのように関連付けるか？
• RQ4 これらの理論において安定した非BPSブレーンが存在可能か？また、M理論への持ち上げにおいて、その双対的起源は何か？
• RQ5 これらのモデルは、$ ilde{c}=4$非対称オルビフォールドの脱コンパクト化極限において、非幾何的超弦理論とどのように関連するか？

主な発見

• ウィルソン線背景は、単一の円上で自己双対性を示し、ラップされた2-braneをKaluza-Kleinモードにマッピングし、コンパクト化空間の体積を変化させる。
• 自己双対半径では、標準的なScherk-Schwarzコンパクト化にはない、新しい特徴として拡張されたゲージ対称性が現れる。
• オルビフォールド背景には、固定軌道にピン留めされた安定した非BPS D1、D3、D5ブレーンが存在するが、D0ブレーンは固定点付近で不安定性を示す。
• T双対性により、ウィルソン線モデルにおいて、局所的に電荷を持つDブレーンが電荷のないものと関連づけられ、電荷付き状態と中性状態の間の深い双対性が示唆される。
• オルビフォールドのタイプIIB版におけるS双対性により、D5ブレーン系と双対的な安定した非BPSゼロブレーンの存在が確認され、期待される双対的性質と一致する。
• ウィルソン線背景のM理論への持ち上げは、M理論のクラインボラ上で実現され、自己双対性によりラップされたM2ブレーンがKKモードにマッピングされ、M理論の$T^3$とは異なる新しい双対性構造が明らかになる。