Aims. We investigate the gravitational redshift in clusters of galaxies inthe symmetron and Hu-Sawicky $f(R)$ models. The characteristic feature of bothmodels is the screening mechanism that hides the fifth force in denseenvironments recovering general relativity. Methods. We use $N$-bodysimulations that were run using the code \texttt{Isis}, which includes scalarfields, to analyse the deviation of observables in modified gravity models withrespect to $\Lambda$CDM. Results. We find that due to the presence of thescreening, the deviation is highly dependent on the halo mass. For instance,the $f(R)$ parameters $|f_{R0}|=10^{-5}$, $n=1$ cause an enhancement of thegravitational signal by up to 50% for halos with masses between$10^{13}\,M_\odot h^{-1}$ and $10^{14}\,M_\odot h^{-1}$. The characteristicmass range where the fifth force is most active varies with the modelparameters. The usual assumption is that the presence of a fifth force leads toa deeper potential well and thus, a stronger gravitational redshift. However,we find that in cases in which only the central regions of the halos arescreened, there could also be a weaker gravitational redshift.

In this work we analyze the hydrodynamics of a $p-$ wave superfluid on itsstrongly coupled regime by considering its holographic description. We obtainthe poles of the retarded Green function through the computation of thequasi-normal modes of the dual AdS black hole background finding diffusive,pseudo-diffusive and sound modes. For the sound modes we compute the speed ofsound and its attenuation as function of the temperature. For the diffusive andpseudo-diffusive modes we find that they acquire a non-zero real part atcertain finite momentum.

Composite Higgs models can trivially satisfy precision-electroweak andflavour constraints by simply having a large spontaneous symmetry breakingscale, f > 10 TeV. This produces a 'split' spectrum, where the strong sectorresonances have masses greater than 10 TeV and are separated from the pseudoNambu-Goldstone bosons, which remain near the electroweak scale. Even though atuning of order 10^{-4} is required to obtain the observed Higgs boson mass,the big hierarchy problem remains mostly solved. Intriguingly, models with afully-composite right-handed top quark also exhibit improved gauge couplingunification. By restricting ourselves to models which preserve these featureswe find that the symmetry breaking scale cannot be arbitrarily raised, leadingto an upper bound f < 100-1000 TeV. This implies that the resonances may beaccessible at future colliders, or indirectly via rare-decay experiments. Darkmatter is identified with a pseudo Nambu-Goldstone boson, and we show that thesmallest coset space containing a stable, scalar singlet and an unbroken SU(5)symmetry is SU(7) / SU(6) x U(1). The colour-triplet pseudo Nambu-Goldstoneboson also contained in this coset space is metastable due to a residualsymmetry. It can decay via a displaced vertex when produced at colliders,leading to a distinctive signal of unnaturalness.

We study the quantum mechanical sigma model arising in the discretelight-cone quantisation of N=4 supersymmetric Yang-Mills theory. The targetspace is a certain torus fibration over a scale-invariant special Kahlermanifold. We show that the expected SU(1,1|4) light-cone superconformalinvariance of the N=4 theory emerges in a limit where the volume of the fibregoes to zero and give an explicit construction of the generators. Theconstruction given here yields a large new family of superconformal quantummechanical models with SU(1,1|4) invariance.

We relate across dimensions BPS attractors of black strings and black holesof various topology in gauged supergravities with nontrivial scalar potential.The attractors are of the form AdS$_{2, 3} \times \Sigma^{2, 3}$ in 4, 5, and 6dimensions, and can be generalized to some higher dimensional analogs. Eventhough the attractor geometries admit standard Kaluza-Klein and Scherk-Schwarzreductions, their asymptotic AdS spaces in general do not. The resulting lowerdimensional objects are black holes with runaway asymptotics in supergravitytheories with no maximally symmetric vacua. Such classes of solutions arealready known to exist in literature, and results here suggest aninterpretation in terms of their higher-dimensional origin that often has afull string theory embedding. In a particular relevant example, the relationbetween 5d Benini-Bobev black strings arXiv:1302.4451 and a class of 4dCacciatori-Klemm black holes arXiv:0911.4926 is worked out in full detail,providing a type IIB and dual field theory description of the latter solutions.As a consistency check, the Cardy formula for the field theory is shown tomatch the Bekenstein-Hawking entropy for horizon topology of any genus.

Within a supersymmetric (SUSY) type-I seesaw framework with flavor-blinduniversal boundary conditions, we study the consequences of requiring that theobserved baryon asymmetry of the Universe be explained by either thermal ornon-thermal leptogenesis. In the former case, we find that the parameter spaceis very constrained. In the bulk and stop-coannihilation regions of mSUGRAparameter space (that are consistent with the measured dark matter abundance),lepton flavor-violating (LFV) processes are accessible at MEG and futureexperiments. However, the very high reheat temperature of the Universe neededafter inflation (of about 10^{12} GeV) leads to a severe gravitino problem,which disfavors either thermal leptogenesis or neutralino dark matter.Non-thermal leptogenesis in the preheating phase from SUSY flat directionsrelaxes the gravitino problem by lowering the required reheat temperature. Thebaryon asymmetry can then be explained while preserving neutralino dark matter,and for the bulk or stop-coannihilation regions LFV processes should beobserved in current or future experiments.

Supersymmetric extensions of the Standard Model with small R-parity andlepton number violating couplings are naturally consistent with primordialnucleosynthesis, thermal leptogenesis and gravitino dark matter. We considersupergravity models with universal boundary conditions at the grand unificationscale, and scalar tau-lepton or bino-like neutralino as next-to-lightestsuperparticle (NLSP). Recent Fermi-LAT data on the isotropic diffuse gamma-rayflux yield a lower bound on the gravitino lifetime. Comparing two-bodygravitino and neutralino decays we find a lower bound on a neutralino NLSPdecay length, $c \tau_{\chi^0_1} \gsim 30 cm$. Together with gravitino andneutralino masses one obtains a microscopic determination of the Planck mass.For a stau-NLSP there exists no model-independent lower bound on the decaylength. Here the strongest bound comes from the requirement that thecosmological baryon asymmetry is not washed out, which yields $c\tau_{\tilde\tau_1} \gsim 4 mm$. However, without fine-tuning of parameters,one finds much larger decay lengths. For typical masses, $m_{3/2} \sim 100 GeV$and $m_{NLSP} \sim 150 GeV$, the discovery of a photon line with an intensityclose to the Fermi-LAT limit would imply a decay length $c\tau_{NLSP}$ ofseveral hundred meters, which can be measured at the LHC.

It is known from earlier work of Iqbal, Liu (arXiv:0809.3808) that theboundary transport coefficients such as electrical conductivity (at vanishingchemical potential), shear viscosity etc. at low frequency and finitetemperature can be expressed in terms of geometrical quantities evaluated atthe horizon. In the case of electrical conductivity, at zero chemical potentialgauge field fluctuation and metric fluctuation decouples, resulting in atrivial flow from horizon to boundary. In the presence of chemical potential,the story becomes complicated due to the fact that gauge field and metricfluctuation can no longer be decoupled. This results in a nontrivial flow fromhorizon to boundary. Though horizon conductivity can be expressed in terms ofgeometrical quantities evaluated at the horizon, there exist no such neatresult for electrical conductivity at the boundary. In this paper we propose anexpression for boundary conductivity expressed in terms of geometricalquantities evaluated at the horizon and thermodynamical quantities. We alsoconsider the theory at finite cutoff outside the horizon (arXiv:1006.1902) andgive an expression for cutoff dependent electrical conductivity, whichinterpolates smoothly between horizon conductivity and boundary conductivity .Using the results about the electrical conductivity we gain much insight intothe universality of thermal conductivity to viscosity ratio proposed inarXiv:0912.2719.

The first string excited state can be observed as a resonance in dijetinvariant mass distributions at the LHC, if the scenario of low-scale stringwith large extra dimensions is realized. A distinguished property of the dijetresonance by string excited states from that the other "new physics" is thatmany almost degenerate states with various spin compose a single resonancestructure. It is examined that how we can obtain evidences of low-scale stringmodels through the analysis of angular distributions of dijet events at theLHC. Some string resonance states of color singlet can obtain large mass shiftsthrough the open string one-loop effect, or through the mixing with closedstring states, and the shape of resonance structure can be distorted. Althoughthe distortion is not very large (10% for the mass squared), it might be ableto observe the effect at the LHC, if gluon jets and quark jets could bedistinguished in a certain level of efficiency.

We study the BPS spectrum of four-dimensional $\mathcal{N}=2$ superconformalfield theory of Argyres-Douglas type, obtained via twisted compactification ofsix-dimensional $A_{N-1}$ $(2,0)$ theory on a sphere with an irregularpuncture, by using spectral networks. We give strong evidence of theequivalence of $\mathcal{N}=2$ superconformal field theories fromsix-dimensional theories of different ranks by systematically comparing thechamber structure and wall-crossing phenomena.