Vacuum configurations of string theory in the presence of fluxes

• Auteur / Autrice : Francesco Orsi
• Direction : Mariana Graña
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique théorique
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie des cordes

Supercordes

Supersymétrie

Mots clés libres

Compactifications avec flux

Géométrie généralisée

Résumé

Cette thèse se propose de présenter une contribution à l'étude des états fondamentaux tant supersymétriques que non-supersymétriques de la théorie des cordes. Nous introduisons la définition d'état fondamental en théorie des cordes, et nous passons ensuite en revue le formalisme de la Géométrie Complexe Généralisée. Nous discutons des conditions différentielles caractérisant les états fondamentaux en présence de flux dans ce contexte, et leur relation à l'intégrabilité des structures associées. Est ensuite introduite une extension de ces constructions connue sous le nom de Géométrie Généralisée Exceptionnelle. La totalité des flux est dérivé comme une torsion de l'opérateur de Levi-Civita, à partir de laquelle un ensemble d'équations différentielles pour les structures algébriques pertinentes est dérivé. Ces derniers sont ensuite comparés avec les restrictions qu'un état du vide supersymétrique doit satisfaire en présence de N = 1,2 supercharges. Ayant en vue l'étude de la correspondance AdS/CFT, on obtient une théorie effective en cinq dimensions d'espace-temps, et nous montrons comment un ansatz largement utilisé en théorie des cordes apparaît comme faisant partie de notre théorie effective. Nous allons ensuite étudier la solution de supergravité dual à un état brisant la supersymétrie de manière metastable, par l'identification des déformations génériques au premier ordre, de ce qui nous isolons l'effet d'anti-D2 branes. Notre analyse révèle des singularités infrarouges inévitables en raison de la réaction des anti-branes.

This thesis revolves around investigating some aspects of both supersymmetric and non- supersymmetric flux vacua of type II string theory. After providing the relevant definition of a vacuum in this setting, the framework of Generalized Complex Geometry is exposed: we review in particular the differential conditions for vacua in the presence of fluxes in this language, and we discuss their relation to integrabi-lity of the associated structures. We then survey a natural extension able to include the whole flux con¬tent into a geometrical picture, known as Exceptional Generalized Geometry. Fluxes are recovered in this context as a twisting of the Levi-Civita operator, from which a set of differential equations for the relevant algebraic structures is derived. These are carefully compared with the known supersymmetric constraints that a vacuum should satisfy in both cases of N =1,2 supersymmetries. Motivated by the application of the AdS/CFT correspondence with a reduced amount of supercharges, we obtain an effective five-dimensional supersymmetric theory, and we demonstrate in particular how a specific ansatz largely used in the string theory literature can be naturally embedded in it. We then investigate the su-pergravity dual to a metastable supersymmetry-breaking state by considering the most general first- order deformations of a supersymmetric solution, in order to single out the backreaction of anti-D2 branes. We conclude that unavoidable infrared singularities arise in view of the presence of anti-D2 branes per-turbing the underlying supersymmetric background.