Vorton construction and dynamics
Vorton construction and dynamics
复制标题
Vorton 结构和动力学
DOI：
10.1016/j.nuclphysb.2009.01.021
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发表时间：
2009
影响因子：
2.8
通讯作者：
Battye R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Battye R
涡旋子是超导宇宙弦的闭合回路，携带电流和电荷。本文给出了维滕的U（1）×U（1）理论的整体版本中的第一个涡旋子的数值构造。一个能量最小化的程序是用来计算固定的一系列的电荷和电流的涡旋，并计算相关的涡旋半径。我们发现，基于无限直宇宙弦的标准分析不能很好地描述vorton截面。计算的解决方案被用作初始条件的轴对称时间演化代码，这验证了解决方案确实是平稳的，是稳定的轴对称扰动。保持轴对称的扰动激发振荡模式，并产生最终返回到静止涡旋的演化。最后，将所构造的涡子解作为初始条件进行了全（3+1）维数值模拟，发现了涡子对非轴向扰动的不稳定性，这种不稳定性导致涡子的箍缩和弯曲，从而导致涡子的破坏。
Vortons are closed loops of superconducting cosmic strings carrying current and charge. In this paper we present the first numerical construction of vortons in the global version of Witten's U(1)×U(1) theory. An energy minimization procedure is used to compute stationary vortons for a range of charges and currents, and the associated vorton radius is calculated. It is found that the standard analysis based on infinite straight cosmic strings does not provide a good description of the vorton cross-section. The computed solutions are used as initial conditions in an axially symmetric time evolution code, which verifies that the solutions are indeed stationary, and are stable to axially symmetric perturbations. Perturbations which preserve the axial symmetry excite oscillatory modes and produce an evolution which eventually returns to a stationary vorton. Finally, the constructed vorton solutions are used as initial conditions in a full (3+1)-dimensional simulation and an instability to non-axial perturbations is found. The instability produces a pinching and bending of the vorton which results in its destruction.
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