随机微观芬斯勒宇宙学的启示
高能物理 - 唯象学
2012-04-03 v2 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
在弦/膜理论中超对称时空(D-粒子)泡沫的背景下，我们讨论了一种芬斯勒诱导的宇宙学及其对(热)暗物质丰度的影响。这构成了一个真正的动态时空微观模型，其中芬斯勒几何自然出现。D-粒子泡沫模型涉及点状膜缺陷(D-粒子)，它们提供了时空的拓扑非平凡泡沫结构。D-粒子可以捕获和发射弦性物质，这导致D-粒子的反冲。研究表明，这种D-粒子反冲的一个效应是对芬斯勒型时空度量的反作用，该度量是随机的。我们表明，由于超对称(BPS类)D-粒子缺陷的非平凡性质，这种随机时空泡沫可以在宇宙晚期产生可接受的宇宙学，这些缺陷不会显著影响哈勃膨胀。通过在此背景下求解轻子超对称粒子(LSP)暗物质候选者遗迹丰度的玻尔兹曼方程，获得了对芬斯勒型度量自由参数的限制。结果表明，D-泡沫在玻尔兹曼方程中充当粒子产生的源，从而导致相对于标准ΛCDM宇宙学中热LSP遗迹丰度的增强。对于TeV量级的D-粒子质量，这种效应可能与对撞机上的暗物质搜索相关。后者的限制补充了来自高能伽马射线天文学对D-泡沫模型所导致的诱导真空折射率的限制。我们还简要评论了这种TeV质量弦性缺陷在对撞机上的产生机制，鉴于当前LHC实验搜索，这将对其耦合施加进一步限制。
引用
@article{arxiv.1012.4094,
title = {Implications of a Stochastic Microscopic Finsler Cosmology},
author = {Nick E. Mavromatos and Vasiliki A. Mitsou and Sarben Sarkar and Ariadne Vergou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.4094},
year = {2012}
}
备注
44 pages, 5 figures. Amended version including detailed discussion on effects of D-particle foam on Universe expansion, and on production of D-particles at colliders (LHC). No change in conclusions. Version to appear in EPJC