[論文レビュー] RS2-brane world scenario with a nonminimally coupled bulk scalar field

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

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、非最小カopleィングされたバルクスカラー場を伴うRS2-braneワールドスケナリオを調査し、brane境界条件の下でアインシュタイン方程式を数値的に解き、カップリングパラメータ $\xi$ に応じて3つの異なる種類の静的で安定した解を同定する。微調整が破られた状況で $\xi = \xi_c$（共形カOPLEィング）になると、物理的に興味深い安定解が出現し、標準的なRS2真空を超える新たな実現可能な構成が示唆される。

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.

研究の動機と目的

• バルクスカラー場が非最小カOPLEィングされている場合のRS2-braneワールドモデルにおいて、安定で標準的でない静的解が存在するかどうかを調査すること。
• 非最小カOPLEィングパラメータ $\xi$ を変化させたときのこれらの新しい解の安定性と物理的妥当性を特定すること。
• RS2スケナリオの微調整条件が破られた場合のモデルの挙動を調査すること。
• 新しい解が安定であり、物理的に意味を持つパラメータ空間の領域を特定すること。

提案手法

• 非最小カOPLEィングされたバルクスカラー場を伴う5次元アインシュタイン方程式の数値的解法。
• 物理的設定をモデル化するためのbrane上での適切な境界条件の適用。
• 非最小カOPLEィング $\xi$ と微調整パラメータで定義されるパラメータ空間の体系的探索。
• 数値的および解析的技法を用いた得られた解の安定性解析。
• 特に $\xi = \xi_c$（共形カOPLEィング）における $\xi$ の異なる値での解の比較。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非最小カOPLEィングされたバルクスカラー場を伴うRS2-braneワールドモデルにおいて、安定で標準的でない静的解が存在するか？
• RQ2 非最小カOPLEィングパラメータ $\xi$ を変化させたとき、標準的なRS2真空の安定性はどのように変化するか？
• RQ3 RS2モデルの微調整条件が破られた場合、解の構造はどのように変化するか？
• RQ4 微調整が破られた状況で、共形カOPLEィング $\xi = \xi_c$ において物理的に興味深い安定解が出現するか？

主な発見

• モデルは、非最小カOPLEィングパラメータ $\xi$ の値に応じて3つの明確に異なる種類の静的で安定した解を許容する。
• 微調整が破られた場合でも、これらの3つの解のクラスは適切なパラメータ空間の領域にわたって維持される。
• $\xi = \xi_c$ において、特に物理的に興味深い安定解が得られ、標準的なRS2真空の代替として実現可能である可能性が示唆される。
• 標準的なRS2真空は $\xi$ の特定の領域で不安定化することが判明し、系が新たな安定配置に緩和される可能性がある。