[논문 리뷰] RS2-brane world scenario with a nonminimally coupled bulk scalar field

K. Farakos, P. Pasipoularides|arXiv (Cornell University)|2006. 02. 20.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 비미니멀하게 결합된 배경 스칼라 장을 가진 RS2 브레인 세계 모형을 조사하며, 브레인 경계 조건 하에서 아인슈타인 방정식을 수치적으로 풀어 비율 매개변수 $\xi$ 에 따라 세 가지의 서로 다른 정적 안정 해를 규명한다. 미세조정 조건이 위반되고 $\xi = \xi_c$ (등각 결합)일 때, 물리적으로 흥미로운 안정 해가 나타나며, 이는 표준 RS2 진공 이외의 새로운 타당한 구성이 존재할 수 있음을 시사한다.

ABSTRACT

In our previous work of Ref. [5] we studied the stability of the RS2-model with a nonminimally coupled bulk scalar field $\\phi$, and we found that in appropriate regions of $\\xi$ the standard RS2-vacuum becomes unstable. The question that arises is whether there exist other new static stable solutions where the system can relax. In this work, by solving numerically the Einstein equations with the appropriate boundary conditions on the brane, we find that depending on the value of the nonminimal coupling $\\xi$, this model possesses three classes of new static solutions with different characteristics. We also examine what happens when the fine tuning of the RS2-model is violated, and we obtain that these three classes of solutions are preserved in appropriate regions of the parameter space of the problem. The stability properties and possible physical implications of these new solutions are discussed in the main part of this paper. Especially in the case where $\\xi=\\xi_c$ ($\\xi_c$ is the five dimensional conformal coupling) and the fine tuning is violated, we obtain a physically interesting static stable solution.

연구 동기 및 목표

• 비미니멀하게 결합된 배경 스칼라 장이 존재할 때 RS2 브레인 세계 모형에서 안정적이고 비표준적인 정적 해가 존재하는지 탐구하기.
• 다양한 비미니멀 결합 $\xi$ 에서 이러한 새로운 해의 안정성과 물리적 타당성을 규명하기.
• RS2 모형의 미세조정 조건이 위반되었을 때 모델의 거동을 조사하기.
• 새로운 해들이 안정적이고 물리적으로 의미 있는 지표가 되는 매개변수 공간의 영역을 규명하기.

제안 방법

• 비미니멀하게 결합된 배경 스칼라 장이 있는 오차원 아인슈타인 방정식의 수치적 해법.
• 물리적 설정을 모의하기 위해 브레인에 적절한 경계 조건을 적용하기.
• 비미니멀 결합 $\xi$ 와 미세조정 매개변수로 정의된 매개변수 공간의 체계적 탐색.
• 수치적 및 해석적 기법을 사용한 얻어진 해의 안정성 분석.
• 특히 $\xi = \xi_c$ (등각 결합)에서 다양한 $\xi$ 값에 따른 해의 비교 분석.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비미니멀하게 결합된 배경 스칼라 장이 존재하는 RS2 브레인 세계 모형에서 안정적이고 비표준적인 정적 해가 존재하는가?
• RQ2 비미니멀 결합 $\xi$ 를 변화시켰을 때 표준 RS2 진공의 안정성은 어떻게 변화하는가?
• RQ3 RS2 모형의 미세조정 조건이 위반되었을 때 해의 구조는 어떻게 변화하는가?
• RQ4 미세조정이 위반되었을 때 등각 결합 $\xi = \xi_c$ 에서 물리적으로 흥미로운 안정 해가 나타나는가?

주요 결과

• 비미니멀 결합 $\xi$ 의 값에 따라 세 가지 서로 다른 정적 안정 해가 존재한다.
• 미세조정 조건이 위반되었을 때, 이러한 세 해 유형은 매개변수 공간의 적절한 영역에서 유지된다.
• $\xi = \xi_c$ 에서는 특히 물리적으로 흥미로운 안정 해가 발견되며, 이는 표준 RS2 진공의 타당한 대안을 시사한다.
• 표준 RS2 진공은 $\xi$ 의 특정 영역에서 불안정해지며, 이는 시스템이 새로운 안정된 구성으로 수렴할 수 있음을 시사한다.