[論文レビュー] O(N) quintessence

Xin-Zhou Li, Jiangang Hao+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 10, 2001

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 22被引用数 30

ひとこと要約

本稿は、O(N)内部対称性を持つスカラー場を有するO(N)のきずつねモデルを導入し、Qボール形成に対する安定性を分析する。臨界不安定性条件を特定し、標準的きずつねポテンシャルがこの条件を満たさないことを示し、Qボール形成を防ぐ。ただし、コサイン型ポテンシャルでは、角度成分の寄与が依然として顕著である。

ABSTRACT

We study a new class of quintessence models, in which the scalar field possesses a O( extit{N}) internal symmetry. We give a critical condition of instability for the potential against Q ball formation. We find that the most widely used potentials of quintessence don't satisfy the above condition, and therefore the O( extit{N}) quintessence with these potential will not lead to the Q ball formation. It is worth noting that O( extit{N}) quintessence with cosine-type potential is especially interesting in that the angular contribution is not negligible.

研究の動機と目的

• O(N)内部対称性の下で、O(N)きずつねモデルのQボール形成に対する安定性を調査すること。
• このようなモデルにおけるQボール形成可能性を決定する臨界不安定性条件を導出すること。
• 広く用いられるきずつねポテンシャルが、この不安定性条件を満たすかどうかを評価すること。
• コサイン型ポテンシャルの特殊なケースを検討し、角度成分の寄与が非無視可能である点を明らかにすること。

提案手法

• 研究は、O(N)内部対称性の制約の下で、O(N)きずつねモデルのスカラー場ポテンシャルを分析する。
• 対称性とポテンシャル構造を用いて、Qボール形成のための臨界不安定性条件を導出する。
• この方法では、標準的きずつねポテンシャル（例：多項式型または指数関数型）を、導出された不安定性条件と比較する。
• コサイン型ポテンシャルにおける角度自由度の役割を評価し、安定性に非自明な寄与があることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 O(N)きずつねモデルは、Qボール形成に必要な臨界不安定性条件を満たしているか？
• RQ2 どの標準的きずつねポテンシャルが不安定性条件を満たさず、Qボール形成を防いでいるか？
• RQ3 コサイン型ポテンシャルにおける角度成分の寄与はどの程度顕著か？
• RQ4 Qボール安定性の観点から、コサイン型ポテンシャルは他のポテンシャル形式とどのように異なるか？
• RQ5 O(N)対称性だけがQボール形成を保証するのか、それともポテンシャルの形が同様に重要か？

主な発見

• 最も広く用いられているきずつねポテンシャルは、臨界不安定性条件を満たさないため、Qボール形成が不可能であると示唆される。
• コサイン型ポテンシャルを有するO(N)きずつねモデルは、非無視可能な角度成分の寄与があるため、特に注目すべきである。
• 導出された不安定性条件は、O(N)対称モデルにおけるQボール形成可能性を決定する上で不可欠である。
• 多項式型や指数関数型などの標準的ポテンシャルは、Qボール形成に必要な不安定性を引き起こさない。
• コサイン型ポテンシャルにおける角度自由度は、非自明な役割を果たし、他のポテンシャル形式とは明確に区別される。