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| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the algebraic classification of the gravitational field in four-dimensional general metric-affine geometries, thus extending the current results of the literature in the particular framework of Weyl-Cartan geometry by the presence of the traceless nonmetricity tensor. This quantity switches on four of the eleven fundamental parts of the irreducible representation of the curvature tensor under the pseudo-orthogonal group, in such a way that three of them present similar algebraic types as the ones obtained in Weyl-Cartan geometry, whereas the remaining one includes thirty independent components and gives rise to a new algebraic classification. The latter is derived by means of its principal null directions and their levels of alignment, obtaining a total number of sixteen main algebraic types, which can be split into many subtypes. As an immediate application, we determine the algebraic types of the broadest family of static and spherically symmetric black hole solutions with spin, dilation and shear charges in Metric-Affine Gravity. | 重力場の代数的分類を以下に示します。 4 次元の一般的なメトリック アフィン ジオメトリにより、現在の ワイルカルタン幾何学の特定の枠組みにおける文献の結果 トレースレス非計量性テンソルの存在による。 この量でスイッチが入ります の還元不可能な表現の 11 の基本部分のうちの 4 つ 擬似直交群の下の曲率テンソル。 それらは、Weyl-Cartan で得られるものと同様の代数型を示します。 残りの 1 つは 30 の独立したコンポーネントと 新しい代数的分類が生まれます。 後者は次のように導出されます。 その主要なヌル方向とそのアラインメントのレベル、合計を取得します。 16 の主要な代数タイプの数。 これらは多くのサブタイプに分割できます。 直接の応用として、最も広範な代数型を決定します。 スピンを伴う静的かつ球対称のブラック ホール ソリューションのファミリー、 メトリックアフィン重力における膨張とせん断電荷。 |
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| We study symmetry-breaking inflation within the framework of metric-affine gravity. By introducing a non-minimal coupling, $\beta(\phi)\tilde{\cal R}$, between the Holst invariant and the inflaton, both small-field and large-field inflationary predictions can be brought into agreement with the latest observational constraints. Remarkably, even for sub-Planckian vacuum expectation values, appropriately chosen values of $\beta(\phi)$ enable viable inflation, a scenario previously considered unattainable. | 計量アフィンの枠組み内で対称性を破るインフレーションを研究します 重力。 非最小結合 $\beta(\phi)\tilde{\cal R}$ を導入することで、 ホルスト不変量とインフレトンの間、小フィールドと大フィールドの両方 インフレ予測は最新の予測と一致する可能性がある 観察上の制約。 驚くべきことに、プランク以下の真空であっても 期待値、適切に選択された $\beta(\phi)$ の値が実行可能になります これまでは達成不可能と考えられていたシナリオであるインフレ。 |
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| The collapse of a spherically symmetric ball of dust has been intensively studied in Loop Quantum Gravity (LQG). From a quantum theory, it is possible to recover a semiclassical regime through a polymerization procedure. In this setting, general solutions to the polymerized Einstein field equations (PEFE) will be discussed both for the interior and the exterior of the dust cloud. Exterior solutions are particularly interesting since they may lead to a semiclassical version of the Birkhoff's theorem. It is seen that if time independence of the vacuum is imposed, there exists a unique class of solutions depending on two parameters. Nevertheless, the possibility of more intricate time dependent solutions is not ruled out completely. Ultimately, these results will be compared to a model of spherical collapse obtained independently from the Einstein equations. | 球対称の塵の球の崩壊が集中的に観測されている ループ量子重力（LQG）で勉強しました。 量子論から、次のことが可能です。 重合手順を通じて半古典的領域を回復します。 この中で 重合アインシュタイン場方程式 (PEFE) の設定、一般解 塵雲の内部と外部の両方について説明します。 外装ソリューションは、次のような問題につながる可能性があるため、特に興味深いものです。 バーコフの定理の半古典版。 時間があれば、 真空の独立性が課せられているため、独自のクラスのソリューションが存在します。 2 つのパラメータに依存します。 ただし、より複雑な可能性がある 時間に依存する解決策が完全に排除されるわけではありません。 結局のところ、このような結果は、 から独立して取得された球面崩壊のモデルと比較されます。 アインシュタイン方程式。 |
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| We explore semiclassical stellar collapse scenarios with pressure within the framework of effective loop quantum gravity. The objective of this work is to generalize existent models of semiclassical dust collapse and examine the role of pressure in the formation of shell-crossing singularities in a semiclassical context. Numerical investigations show that the shell-focusing singularity characterizing the end state of any classical stellar collapse is here resolved by quantum gravitational effects and replaced by a bounce of the star. However, they also show that shell-crossing singularities remain a general feature of these models and that the inclusion of pressure does not alter the qualitative picture emerging from semiclassical models of inhomogeneous dust collapse. Given the absence of a shell-focusing singularity and the possibility of extending spacetime in the future of the trapped region formed by gravitational collapse, the investigation of the causal structure of the spacetime describing the semiclassical collapse of a star is inevitably tied to a better understanding of the physics of these shell-crossing singularities. | 私たちは、地球内部の圧力による半古典的な恒星の崩壊シナリオを探ります。 効果的なループ量子重力のフレームワーク。 この作業の目的は、 半古典ダスト崩壊の既存モデルを一般化し、その役割を検討する 半古典における殻交差特異点の形成における圧力 コンテクスト。 数値調査により、シェル集束特異点が示されています。 古典的な恒星の崩壊の最終状態の特徴がここで解決されます 量子重力効果によるもので、星の跳ね返りに置き換えられます。 しかし、 彼らはまた、シェル交差特異点が依然として一般的な特徴であることを示しています。 これらのモデルと、圧力を含めても定性的な変化は起こらないこと 不均一ダスト崩壊の半古典モデルから浮かび上がった写真。 シェル集束特異点が存在しないことと、 重力によって形成された閉じ込め領域の未来の時空の延長 崩壊、それを記述する時空の因果構造の調査 スターの半古典的な崩壊は必然的により良いものに結びつく これらの殻を横切る特異点の物理学の理解。 |
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| It has been conjectured that quantum gravity effects may cause the black-to-white hole transition due to quantum tunneling. The transition amplitude of this process is explored within the framework of the spin foam model on a 2-complex containing 56 vertices. We develop a systematic way to construct the bulk triangulation from the boundary triangulation to obtain the 2-complex. By using Thiemann's complexifier coherent state as the boundary state to resemble the semiclassical geometry, we introduce a procedure to calculate the parameters labeling the coherent state from the continuous curved geometry. Considering that triad fields of different orientations, i.e., $e_i^a$ and $-e_i^a$, give the same intrinsic geometry of the boundary, we creatively adopt the boundary state as a superposition of the coherent states associated with both orientations. We employ the method of complex critical point to numerically compute the transition amplitude. Despite the numerical results, it is interestingly found that the transition amplitude is dominated by the terms allowing the change in orientation. This suggests that the black-to-white hole transition should be accompanied by quantum tunneling process of a change in orientation. | 量子重力効果が原因である可能性があると推測されています。 量子トンネル効果によるブラックホールからホワイトホールへの遷移。 移行 このプロセスの振幅は、スピンフォームの枠組みの中で調査されます。 56 個の頂点を含む 2 複合体上のモデル。 私たちは体系的な方法を開発しています。 境界三角形分割からバルク三角形分割を構築して、 2-コンプレックス。 ティーマンの複素化子のコヒーレント状態を境界として使用することにより 状態を半古典幾何学に似せるために、次の手順を導入します。 連続曲線からコヒーレント状態をラベル付けするパラメータを計算します。 幾何学。 異なる方向のトライアド フィールドを考慮すると、つまり、 $e_i^a$ と $-e_i^a$ は、境界の同じ固有の幾何学形状を与えます。 コヒーレント状態の重ね合わせとして境界状態を創造的に採用する 両方の方向に関連付けられています。 複雑臨界法という手法を採用しています。 遷移の振幅を数値的に計算することをポイントします。 数値的にはともかく 結果として、興味深いことに、遷移振幅が支配的であることがわかります。 方向の変更を許可する条件によって。 これは、 ブラックホールからホワイトホールへの遷移には量子トンネリングが伴う必要がある 方向性が変わる過程。 |
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| The early inspiral from stellar-mass binary black holes can emit milli-Hertz gravitational wave signals, making them detectable sources for space-borne gravitational wave missions like TianQin. However, the traditional matched filtering technique poses a significant challenge for analyzing this kind of signals, as it requires an impractically high number of templates ranging from $10^{31}$ to $10^{40}$. We propose a search strategy that involves two main parts: initially, we reduce the dimensionality of the simulated signals using incremental principal component analysis (IPCA). Subsequently we train the convolutional neural networks (CNNs) based on the compressed TianQin data obtained from IPCA, aiming to develop both a detection model and a point parameter estimation model. The compression efficiency for the trained IPCA model achieves a cumulative variance ratio of 95.6% when applied to $10^6$ simulated signals. To evaluate the performance of CNN we generate the receiver operating characteristic curve for the detection model which is applied to the test data with varying signal-to-noise ratios. At a false alarm probability of 5% the corresponding true alarm probability for signals with a signal-to-noise ratio of 50 is 86.5%. Subsequently, we introduce the point estimation model to evaluate the value of the chirp mass of corresponding sBBH signals with an error. For signals with a signal-to-noise ratio of 50, the trained point estimation CNN model can estimate the chirp mass of most test events, with a standard deviation error of 2.48 $M_{\odot}$ and a relative error precision of 0.12. | 恒星質量連星ブラックホールからの初期のインスピレーションはミリヘルツを放射する可能性がある 重力波信号を宇宙空間で検出可能な信号源にする TianQinのような重力波ミッション。 ただし、従来の一致 フィルタリング技術は、この種のデータを分析する際に大きな課題を引き起こします。 信号には、非現実的に多数のテンプレートが必要となるため、 $10^{31}$ から $10^{40}$ まで。 私たちは 2 つの主な要素を含む検索戦略を提案します。 部分: 最初に、次を使用してシミュレートされた信号の次元を削減します。 増分主成分分析 (IPCA)。 続いて、 圧縮された TianQin データに基づく畳み込みニューラル ネットワーク (CNN) IPCA から取得した、検出モデルとポイントの両方の開発を目的としています。 パラメータ推定モデル。 トレーニングされた IPCA の圧縮効率 モデルは $10^6$ に適用すると、累積分散比 95.6% を達成します。 シミュレートされた信号。 CNN のパフォーマンスを評価するために、受信機を生成します。 に適用される検出モデルの動作特性曲線 信号対雑音比が異なるテストデータ。 誤警報の確率は 信号対雑音比を持つ信号の対応する真の警報確率の 5% 50の割合は86.5%です。 続いて、点推定モデルを次のように導入します。 対応する sBBH 信号のチャープ質量の値を評価します。 エラー。 信号対雑音比が 50 の信号の場合、トレーニングされたポイント 推定 CNN モデルは、ほとんどのテスト イベントのチャープ質量を推定できます。 標準偏差誤差は 2.48 $M_{\odot}$、相対誤差精度は 0.12。 |
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| Based on the Newtonian mechanics, in this article, we present a heuristic derivation of the Friedmann equations, providing an intuitive foundation for these fundamental relations in cosmology. Additionally, using the first law of thermodynamics and Euler's equation, we derive a set of equations that, at linear order, coincide with those obtained from the conservation of the stress-energy tensor in General Relativity. This approach not only highlights the consistency between Newtonian and relativistic frameworks in certain limits but also serves as a pedagogical bridge, offering insights into the physical principles underlying the dynamics of the universe. | この記事では、ニュートン力学に基づいて、ヒューリスティックを紹介します。 フリードマン方程式の導出、直観的な基礎を提供します。 宇宙論におけるこれらの基本的な関係。 さらに、次の第一法則を使用すると、 熱力学とオイラー方程式を利用して、次の方程式を導き出します。 線形秩序は、の保存から得られるものと一致します。 一般相対性理論における応力エネルギーテンソル。 このアプローチはハイライトを強調するだけでなく、 特定の限界におけるニュートン論的枠組みと相対論的枠組みの間の一貫性 だけでなく、教育的な架け橋としても機能し、物理的な問題についての洞察を提供します。 宇宙の力学の根底にある原理。 |
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| We holographically study quantum chaos in hyperscaling-violating Lifshitz (HVL) theories (with charge). Specifically, we present a detailed computation of the out-of-time ordered correlator (OTOC) via shockwave analysis in the bulk HVL geometry with a planar horizon topology. We also compute the butterfly velocity ($v_{B}$) using the entanglement wedge reconstruction and find that it matches the result obtained from the shockwave analysis. Using a recently developed thermodynamic dictionary for HVL theories, we express $v_B$ purely in terms of boundary thermodynamic variables. Furthermore, we analyze in detail the behavior of $v_{B}$ with respect to the dynamical critical exponent ($z$), hyperscaling-violating parameter ($\theta$), entropy (more precisely, the ratio of entropy to the central charge, $\tilde{S}$), and charge (more precisely, the ratio of charge to the central charge, $\tilde{Q}$). Interestingly, $v_B$ varies non-monotonically with $z$ for $\tilde{S} < 1$, whereas it increases monotonically with $z$ for $\tilde{S} \geq 1$. Additionally, $v_B$ varies non-monotonically with $\theta$ for non-zero charge. Moreover, $v_B$ monotonically increases with $\tilde{S}$ and decreases with $\tilde{Q}$ for all allowed values of $z$ and $\theta$. All these features are reported for combinations /{$z$, $\theta$, $\tilde{S}$, $\tilde{Q}$/} for which the temperature is positive, the null energy condition is satisfied, and $v_B$ is not superluminal. Unpacking the non-monotonicities in $v_B$ can offer interesting insights into these theories. | ハイパースケーリングに違反するリフシッツにおける量子カオスをホログラフィックに研究する （HVL）理論（有料）。 具体的には、詳細な計算を示します。 バルクでの衝撃波解析による時間外順序相関器 (OTOC) の 平面ホライズン トポロジの HVL ジオメトリ。 バタフライも計算します もつれウェッジ再構成を使用して速度 ($v_{B}$) を計算し、それを見つけます。 衝撃波解析から得られた結果と一致します。 最近使用している HVL 理論用に開発された熱力学辞書では、$v_B$ を純粋に次のように表現します。 境界熱力学変数の項。 さらに詳しく分析してみると、 動的臨界指数($z$)に対する$v_{B}$の挙動、 ハイパースケーリング違反パラメータ ($\theta$)、エントロピー (より正確には比率) エントロピーの中心電荷 $\tilde{S}$) と電荷 (より正確には、 中心電荷に対する電荷の比率、$\tilde{Q}$)。 興味深いことに、$v_B$ $\tilde{S} < 1$ の場合は $z$ と非単調に変化しますが、増加します $\tilde{S} \geq 1$ に対して $z$ を使って単調に計算します。 さらに、$v_B$ は変化します ゼロ以外の電荷の場合は $\theta$ で非単調になります。 さらに、$v_B$ すべての $\tilde{S}$ で単調増加し、$\tilde{Q}$ で減少します $z$ と $\theta$ の許容値。 これらすべての機能が報告されています /{$z$、$\theta$、$\tilde{S}$、$\tilde{Q}$/} の組み合わせ 温度が正で、ヌルエネルギー条件が満たされ、$v_B$ が 超光速ではありません。 $v_B$ の非単調性を開梱すると、次のことが得られます。 これらの理論についての興味深い洞察が得られます。 |
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| We explore dynamical features of the maximally symmetric nonlinear extension of classical electromagnetism, recently proposed in the literature as "ModMax" electrodynamics. This family of theories is the only one that preserves all the symmetries of Maxwell's theory, having applications in the study of regular black hole solutions and supersymmetry. The purpose of this article is three-fold. Firstly, we study the initial-value problem of ModMax and show, by means of a simple geometric criterion, that such a theory admits a well-posed formulation. Secondly, we prove a series of geometric inequalities relating energy, charge, angular momentum, and size in ModMax. The validity of these bounds gives strong evidence of a universal inequality conjectured by Bekenstein for macroscopic systems. Finally, we perform the first stable numerical simulations of ModMax in the highly nonlinear regime, and verify an inequality between energy, size and angular momentum in bounded domains. | 最大対称非線形拡張の動的特徴を探索します。 古典電磁気学の理論で、最近文献で「ModMax」として提案されています。 電気力学。 この一連の理論は、すべての情報を保存している唯一の理論です。 マクスウェル理論の対称性、規則性の研究に応用可能 ブラックホールの解と超対称性。 この記事の目的は、 三重。 まず、ModMax の初期値問題を研究し、次のように示します。 単純な幾何学的基準を意味し、そのような理論は適切に設定されたものを認めます。 配合。 次に、次のような一連の幾何不等式を証明します。 ModMax のエネルギー、電荷、角運動量、サイズ。 これらの有効性 境界は、以下によって推測される普遍的な不平等の強力な証拠を与えます。 巨視的システムの場合はベッケンシュタイン。 最後に、最初の安定を実行します。 高度に非線形な領域における ModMax の数値シミュレーションを行い、 有界領域におけるエネルギー、サイズ、角運動量の不平等。 |
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| In this paper, we endeavour to build up a non-Abelian formulation to describe the self-interactions of massless vector bosons in the context of Loop Quantum Gravity (LQG). To accomplish this task, we start off from the modified Maxwell equations with the inclusion of LQG corrections and its corresponding local $U(1)$ gauge invariance. LQG effects in the electromagnetic interactions have significant importance, as they might be adopted to describe the flight time of cosmic photons coming from very high-energy explosions in the Universe, such as events of Gamma-Ray Bursts (GRBs). These photons have energy-dependent speeds, indicating that the velocity of light in the vacuum is not constant. To carry out the extension from the Abelian to the non-Abelian scenario, we shall follow the so-called Noether current procedure, which consists in recurrently introducing self-interactions into an initially free action for vector bosons by coupling the latter to the conserved currents of a global symmetry present in the action of departure. In the end of the non-Abelianization process, the initial global symmetry naturally becomes local. Once the Yang-Mills system includes LQG correction terms, it becomes possible to analyze how quantum-gravity induced contributions show up in both the electroweak and the QCD sectors of the Standard Model, providing a set-up for phenomenological investigations that may bring about new elements to discuss Physics beyond the Standard-Model. | この論文では、以下を説明するための非アーベル定式化を構築することに努めます。 ループ量子の文脈における無質量ベクトルボソンの自己相互作用 グラビティ (LQG)。 このタスクを達成するには、修正された Maxwell から開始します。 LQG 補正とそれに対応するローカルを含む方程式 $U(1)$ ゲージの不変性。 電磁相互作用における LQG 効果は、 飛行時間を説明するために採用される可能性があるため、非常に重要です。 宇宙での非常に高エネルギーの爆発から生じる宇宙光子。 ガンマ線バースト (GRB) のイベント。 これらの光子の速度はエネルギーに依存します。 真空中の光の速度が一定ではないことを示しています。 持ち運びに アーベルシナリオから非アーベルシナリオへの拡張に従うことになります。 いわゆるネーター電流手順。 これは、再帰的に行われます。 ベクトルボソンの最初の自由なアクションに自己相互作用を導入する 後者を存在する大域対称性の保存された電流に結合することによって 出発という行為において。 非アーベル化プロセスの終わりには、 初期の大域対称性は自然に局所的になります。 かつてのヤン・ミルズシステム LQG補正項を含むため、どのように解析することが可能になります。 量子重力によって引き起こされる寄与は、電弱体と電気弱体体の両方に現れます。 標準モデルの QCD セクター。 現象学的セットアップを提供します。 物理学を超えて議論するための新たな要素をもたらす可能性のある研究 スタンダードモデル。 |
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This study investigates photon orbits around Kerr-MOG black holes. The
equation of photon of motion around the Kerr-MOG black hole is derived by
solving the Hamilton-Jacobi equation, expressed as a sixth-order polynomial
involving the inclination angle $v$, the rotation parameter $u$, and the
deformation parameter $\alpha$ that characterizes modified gravity. We find
that $\alpha$ constrains the rotation of the black hole, modifying its
gravitational field and leading to distinct photon orbital characteristics.
Numerical analysis reveals that the polar plane ($v=1$) has two effective
orbits: one outside and one inside the event horizon, while the equatorial
plane ($v=0$) has four effective orbits: two outside and two inside the event
horizon. Moreover, we derive the exact formula for general photon orbits
between the polar and equatorial planes ($0| この研究では、カー-MOG ブラック ホールの周りの光子軌道を調査します。 の
カー-MOG ブラック ホールの周りの光子の運動方程式は次のように導出されます。
6 次多項式として表されるハミルトン・ヤコビ方程式を解く
傾斜角 $v$、回転パラメータ $u$、および
修正された重力を特徴付ける変形パラメータ $\alpha$。 私たちは見つけます
$\alpha$ はブラック ホールの回転を拘束し、その回転を変更します。
重力場を利用し、明確な光子軌道特性をもたらします。
数値解析により、極面 ($v=1$) には 2 つの有効な面があることが明らかになりました。
軌道: 1 つは事象の地平線の外側、もう 1 つは内側、赤道
平面 ($v=0$) には 4 つの有効軌道があります: 2 つはイベントの外側、2 つはイベントの内側です
地平線。 さらに、一般的な光子軌道の正確な式を導き出します。
極面と赤道面の間 ($0 | |
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| Using the recently proposed covariant framework of general relativistic stochastic mechanics and stochastic thermodynamics, we proved the detailed and integral fluctuation theorems in curved spacetime. The time-reversal transformation is described as a transformation from the perspective of future-directed observer to that of the corresponding past-directed observer, which enables us to maintain general covariance throughout the construction. | 最近提案された一般相対論の共変フレームワークを使用する 確率力学と確率熱力学を利用して、詳細かつ 湾曲した時空における積分ゆらぎ定理。 時間の逆転 変革は、次の観点からの変革として説明されます。 未来志向の観察者を対応する過去志向の観察者に、 これにより、構築全体を通じて一般的な共分散を維持することができます。 |
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| In Newtonian gravity, it is well known that Kepler's problem admits no bound solutions in more than three spatial dimensions. This limitation extends naturally to General Relativity, where Tangherlini demonstrated that Schwarzschild black holes in higher dimensions admit no bound timelike geodesics. However, an analogous result for the rotating counterpart of the five-dimensional Tangherlini spacetime - the $d=5$ Myers-Perry black hole - has not yet been established. This work addresses this gap by proving that no bound timelike geodesics exist outside the event horizon of a $d=5$ Myers-Perry black hole, for any choice of spin parameters that avoid naked singularities. With this result in place, we further generalize to null geodesics. It is shown that radially bound null geodesics, which are absent in the four-dimensional Kerr spacetime as established by Wilkins, also cannot exist in the $d=5$ Myers-Perry spacetime. These results complete the geodesic analysis of this spacetime and provide a direct generalization of Wilkins' classical result to higher dimensions. Specifically, we establish the following theorem: no radially bound timelike or null geodesics are possible outside the event horizon of a $d=5$ Myers-Perry black hole, regardless of the spin configuration. | ニュートン重力では、ケプラーの問題に限界がないことがよく知られています。 3 つ以上の空間次元でのソリューション。 この制限は延長されます タンヘルリーニが次のことを実証した一般相対性理論への当然の帰結 高次元のシュワルツシルト ブラック ホールには、時間の制約がありません 測地線。 ただし、回転する対応物についても同様の結果が得られます。 5次元タンヘルリーニ時空 - $d=5$ マイヤーズペリーブラックホール - は まだ確立されていません。 この研究は、限界がないことを証明することで、このギャップに対処します。 $d=5$ マイヤーズペリーブラックの事象の地平線の外側に、タイムライクな測地線が存在する ホール、裸の特異点を回避するスピンパラメータの任意の選択用。 と この結果をそのまま使用して、ヌル測地線をさらに一般化します。 ことが示されています 4 次元カーには存在しない、放射状に束縛されたヌル測地線 ウィルキンスによって確立された時空も、$d=5$ マイヤーズ ペリーには存在できません。 時空。 これらの結果により、この時空の測地線解析が完了し、 ウィルキンスの古典的な結果をより高次のレベルに直接一般化する 寸法。 具体的には、次の定理を確立します。 $d=5$ の事象の地平線の外側では、タイムライクまたはヌル測地線が可能です スピン構成に関係なく、マイヤーズ ペリー ブラック ホール。 |
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| Axion-inflation models are a compelling candidate as a mechanism behind the accelerated expansion in the early universe in light of the possibility to embed them in higher dimensional UV complete theories and the exciting prospect of testing them with next-generation cosmological probes. Adding an Abelian gauge sector to axion-inflation models makes for a rich, interesting, phenomenology spanning from primordial black holes to gravitational waves (GWs). Several recent studies employ an approximate analytic (Gaussian) template to characterize the effect of gauge field production on cosmological perturbations. In this work we go beyond such approximation and numerically study particle production and the ensuing scalar and tensor spectra. We find a significant deviation from results based on log-normally distributed vector field excitations. As an important phenomenological application of the improved method, we study the expected chirality and spectral index of the sourced GW background at scales relevant for current and next-generation GW detectors. One striking feature is that of a scale-dependent chirality. We derive a consistency relation between these two observables that can serve as an important tool in identifying key signatures of multi-field dynamics in axion inflation. | アクシオン・インフレーション・モデルは、その背後にあるメカニズムとして有力な候補です。 可能性を考慮した初期宇宙における加速膨張 それらを高次元の UV 完全理論と刺激的な展望に埋め込む 次世代の宇宙探査機でそれらをテストすることです。 アーベル語の追加 ゲージセクターをアクシオンインフレーションモデルに変換すると、豊かで興味深い、 原始ブラックホールから重力波までにわたる現象学 (GW)。 いくつかの最近の研究では、近似解析 (ガウス) が使用されています。 ゲージ場の生成が宇宙論に及ぼす影響を特徴付けるテンプレート 混乱。 この研究では、そのような近似を超えて、数値的に 粒子の生成とその後のスカラー スペクトルとテンソル スペクトルを研究します。 を見つけます。 対数正規分布ベクトルに基づく結果からの大幅な逸脱 場の励起。 改良されたものの重要な現象学的応用として この方法では、ソースされたGWの予想されるキラリティーとスペクトルインデックスを研究します。 現在および次世代の GW 検出器に関連するスケールでのバックグラウンド。 1つ 顕著な特徴は、スケール依存性のキラリティーです。 を導き出します。 これら 2 つのオブザーバブル間の一貫性関係は、 axion のマルチフィールド ダイナミクスの主要なシグネチャを特定するための重要なツール インフレーション。 |
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| In this paper, we generalize the deformations driven by the stress-energy tensor $T$ and investigate their relation to the flow equation for the background metric at the classical level. For a deformation operator $\mathcal{O}$ as a polynomial function of the stress-energy tensor, we develop a formalism that relates a deformed action to a flow equation for the metric in arbitrary spacetime dimensions. It is shown that in the $T\bar{T}$ deformation and the $\mathcal{O}(T)=\text{tr}[\textbf{T}]^m$ deformation, the flow equations for the metric allow us to directly obtain exact solutions in closed forms. We also demonstrate the perturbative approach to find the same results. As several applications of the $\mathcal{O}(T)=\text{tr}[\textbf{T}]^m$ deformation, we discuss the relation between the deformations and gravitational models. Besides, we also deform the Lagrangians for scalar field theories. | この論文では、応力エネルギーによって引き起こされる変形を一般化します。 テンソル $T$ を解析し、流れ方程式との関係を調べます。 古典的なレベルの背景メトリック。 変形オペレータの場合 $\mathcal{O}$ を応力エネルギーテンソルの多項式関数として展開します。 変形されたアクションを、メトリクスの流れ方程式に関連付ける形式主義 任意の時空次元。 $T\bar{T}$ 変形では、 $\mathcal{O}(T)=\text{tr}[\textbf{T}]^m$ 変形、フロー メトリクスの方程式を使用すると、閉じた状態で正確な解を直接取得できます。 フォーム。 また、同じ結果を得る摂動的なアプローチも示します。 $\mathcal{O}(T)=\text{tr}[\textbf{T}]^m$ のいくつかの応用として 変形については、変形と重力の関係について説明します。 モデル。 さらに、スカラー場理論用にラグランジュ関数も変形します。 |
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| We review the approach to quantum gravity which is based on the assumption that the short-distance structure of the spacetime is given by a piecewise flat manifold corresponding to a triangulation of a smooth manifold. We then describe the coupling of the Standard Model to this quantum gravity theory and show that the corresponding path integral is finite when the negative power of the product of the edge lengths squared in the path-integral measure is chossen to be grater than 52,5. The implications of this result are discussed, which include a relationship between the effective action and a wavefunction of the universe, the existence of the non-perturbative effective action, the correct value of the cosmological constant and the natural appearence of the Starobinsky inflation. | という仮定に基づいた量子重力へのアプローチをレビューします。 時空の短距離構造は区分的平坦によって与えられること 滑らかな多様体の三角形分割に対応する多様体。 そのとき私たちは 標準模型とこの量子重力理論との結合について説明し、 の負のべき乗のとき、対応する経路積分が有限であることを示します。 経路積分測定におけるエッジ長の 2 乗の積が選択されます。 52.5 より大きいこと。 この結果の意味について議論します。 効果的な作用と波動関数との関係が含まれます。 宇宙、非摂動的な有効作用の存在、正しい 宇宙定数の値と自然の外観 スタロビンスキーインフレ。 |
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| We study the Solar System constraints on covariant $f(Q)$ gravity. The covariant $f(Q)$ theory is described by the metric and affine connection, where both the torsion and curvature vanish. Considering a model including a higher nonmetricity-scalar correction, $f(Q)= Q +\alpha Q^{n} - 2\Lambda$, we derive static and spherically symmetric solutions, which represent the Schwarzschild-de Sitter solution with higher-order corrections, for two different ansatz of the affine connection. On the obtained spacetime solutions, we investigate the perihelion precession, light deflection, Shapiro delay, Cassini constraint, and gravitational redshift in the $f(Q)$ gravity. We place bounds on the parameter $\alpha$ with $n=2, 3$ in our model of $f(Q)$ gravity, using various observational data in the Solar System. | 共変 $f(Q)$ 重力に関する太陽系の制約を研究します。 の 共変 $f(Q)$ 理論は計量とアフィン接続によって記述されます。 ねじれと曲率の両方が消えます。 上位を含めたモデルを検討 非計量性スカラー補正、$f(Q)= Q +\alpha Q^{n} - 2\Lambda$ を導出します。 静的かつ球対称の解。 高次補正を伴うシュヴァルツシルト・デ・ジッター解、2 つ アフィン接続の異なるアンザッツ。 得られた時空解について、 近日点歳差運動、光の偏向、シャピロ遅延、 カッシーニ制約と $f(Q)$ 重力における重力赤方偏移。 配置します $f(Q)$ 重力モデルにおける $n=2, 3$ のパラメータ $\alpha$ の境界、 太陽系のさまざまな観測データを活用。 |
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| Proposed experiments for obtaining empirical evidence for a quantum description of gravity in a table-top setting focus on detecting quantum information signatures, such as entanglement or non-Gaussianity production, in gravitationally interacting quantum systems. Here, we explore an alternative approach where the quantization of gravity could be inferred through measurements of macroscopic, thermodynamical quantities, without the need for addressability of individual quantum systems. To demonstrate the idea, we take as a case study a gravitationally self-interacting Bose gas, and consider its heat capacity. We find a clear-cut distinction between the predictions of a classical gravitational interaction and a quantum gravitational interaction in the heat capacity of the Bose gas. | 量子の経験的証拠を得るために提案された実験 卓上環境での重力の説明、量子の検出に焦点を当てる エンタングルメントや非ガウス生成などの情報署名 重力相互作用する量子システム。 ここでは、代替案を検討します 重力の量子化を次の方法で推測できるアプローチ 巨視的な熱力学的量の測定を、 個々の量子システムのアドレス指定可能性。 このアイデアを実証するために、次のようにします。 ケーススタディとして、重力で自己相互作用するボースガスを検討し、 熱容量。 の予測の間には明確な違いがあることがわかります。 古典的重力相互作用と量子重力相互作用 ボーズガスの熱容量。 |
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| This paper investigates off-equatorial plane deflections and gravitational lensing of both null signals and massive particles in Kerr spacetime in the weak deflection limit, with the finite distance effect of the source and detector taken into account. This is the effect caused by the fact that both the source and detector are located at finite distances from the lens, while many researchers often use the deflection angle for infinite distances from sources and detectors. The deflection in both the $\phi$ and $\theta$ directions is computed as power series of $M/r_0$ and $r_0/r_{\mathrm{s,d}}$, where $M,\,r_{\mathrm{s,d}}$ are the spacetime mass and source and detector radii respectively, and $r_0$ is the minimal radial coordinate of the trajectory. The coefficients of these series are simple trigonometric functions of $\theta_\te$, the extreme value of the $\theta$ coordinate of the trajectory. A set of exact gravitational lensing equations is used to solve for $r_0$ and $\theta_\te$ for given deviation angles $\delta\theta$ and $\delta\phi$ of the source, and two lensed images are always obtained. The apparent angles and their magnifications of these images, and the time delays between them are solved and their dependence on various parameters, especially spacetime spin $\hat{a}$ are analyzed in great detail. It is found that there generally exist two critical spacetime spin values that separate the case of test particles reaching the detector from different sides of the $z$ axis from the cases in which the images appear from the same side in the celestial plane. Three potential applications of these results are discussed. | この論文は、赤道外の面の偏向と重力を調査します。 カー時空におけるヌル信号と巨大粒子の両方のレンズ作用 弱い偏向制限、光源の有限距離効果、および 検出器が考慮されます。 これは両方が存在することによって引き起こされる効果です。 光源と検出器はレンズから有限の距離に配置されますが、 多くの研究者は、無限の距離に対して偏向角をよく使用します。 発生源と検出器。 $\phi$ と $\theta$ の両方のたわみ 方向は $M/r_0$ と $r_0/r_{\mathrm{s,d}}$ のべき級数として計算されます。 ここで、$M,\,r_{\mathrm{s,d}}$ は時空質量、発生源および検出器です。 $r_0$ はそれぞれ半径です。 $r_0$ は、 軌跡。 これらの級数の係数は単純な三角関数です。 $\theta_\te$ の $\theta$ 座標の極値 軌跡。 一連の正確な重力レンズ方程式を使用して次のことを解決します。 与えられた偏角に対する $r_0$ および $\theta_\te$ $\delta\theta$ および ソースの $\delta\phi$ と 2 つのレンズ画像が常に取得されます。 の これらの画像の見かけの角度とその倍率、および時間遅延 それらの間の解決と、さまざまなパラメータへの依存性、特に 時空スピン $\hat{a}$ は詳細に分析されます。 そこにあることがわかります 一般に、次の場合を区別する 2 つの臨界時空スピン値が存在します。 $z$ 軸の異なる側から検出器に到達する試験粒子 画像が天面の同じ側から現れる場合。 これらの結果の 3 つの潜在的な応用について説明します。 |
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| The generalized second law states the total entropy of any closed system as the universe cannot decrease if we include black hole entropy. From the point of view of an asymptotic observer, a black hole can be described at late time as an open system at fixed temperature which can radiate energy and entropy to infinity. I argue that for massless free quantum fields propagating on a black hole background, we can define a black hole dynamical free energy using observables defined at future null infinity which decreases on successive cross sections. The proof of this spontaneous evolution law is similar to Wall's derivation of the generalized second law and relies on the monotonicity properties of the relative entropy. I discuss first the simpler case of the Schwarzschild background in which the grey body factor are neglected and show that in this case the free energy only depends on the Bondi mass, the Hawking temperature and the von Neumann entropy of the propagating quantum fields. Then I argue that taking into account the grey body factors adds a new term to the thermodynamic potential involving the number of particles detected at future null infinity conjugated to a chemical potential. Finally, I discuss the case of the Kerr black hole for which an angular momentum piece needs to be added to the free energy. | 一般化された第 2 法則は、閉鎖系の総エントロピーを次のように述べています。 ブラックホールのエントロピーを含めると宇宙は減少しません。 要点から 漸近観察者の視点から見ると、ブラックホールは遅い時間に記述できる エネルギーとエントロピーを放射できる固定温度の開放系として 無限大。 私は、黒い表面上を伝播する質量のない自由量子場について、 ホールの背景を使用すると、ブラック ホールの動的自由エネルギーを定義できます。 将来のヌル無限大で定義されたオブザーバブルは、連続するクロスで減少します セクション。 この進化の自然発生則の証明はウォールの証明に似ています。 一般化第二法則の導出と単調性に依存 相対エントロピーの性質。 まず、より単純なケースについて説明します。 灰色の体因子が無視されて表示されるシュヴァルツシルト背景 この場合、自由エネルギーはボンダイの質量、ホーキング質量にのみ依存します。 伝播する量子場の温度とフォン・ノイマン・エントロピー。 それから 私は、灰色の身体要因を考慮に入れることで、この概念に新しい用語が追加されると主張します。 将来検出される粒子の数に関係する熱力学的ポテンシャル ヌル無限大は化学ポテンシャルに共役します。 最後に、この事件について説明します 角運動量の部分を追加する必要があるカー ブラック ホールの フリーエネルギー。 |
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| In this work, we develop a general perturbative procedure to find the off-equatorial plane deflections in the weak deflection limit in general stationary and axisymmetric spacetimes, allowing the existence of the generalized Carter constant. Deflections of both null and timelike rays, with the finite distance effect of the source and detector taken into account, are obtained as dual series of $M/r_0$ and $r_0/r_{s,d}$. These deflections allow a set of exact gravitational lensing equations from which the images' apparent angular positions are solved. The method and general results are then applied to the Kerr-Newmann, Kerr-Sen, and rotating Simpson-Visser spacetimes to study the effect of the spin and characteristic (effective) charge of the spacetimes and the source altitude on the deflection angles and image apparent angles. It is found that, in general, both the spacetime spin and charge only affect the deflections from the second non-trivial order, while the source altitude influences the deflection from the leading order. Because of this, it is found that, in gravitational lensing in realistic situations, it is hard to measure the effects of the spacetime spin and charge from the images' apparent locations. We also presented the off-equatorial deflections in the rotating Bardeen, Hayward, Ghosh, and Tinchev black hole spacetimes. | この研究では、以下を見つけるための一般的な摂動手続きを開発します。 一般に弱いたわみ限界における赤道外のたわみ 静止した軸対称時空により、 一般化されたカーター定数。 ヌル光線とタイムライク光線の両方の偏向、 光源と検出器の有限距離効果を考慮すると、 $M/r_0$ と $r_0/r_{s,d}$ の二重系列として得られます。 これらのたわみにより、 画像の見かけの元となる一連の正確な重力レンズ方程式 角度位置が解決されます。 その後、メソッドと一般的な結果が適用されます カー・ニューマン、カー・セン、回転するシンプソン・ヴィッサー時空を研究するために 時空のスピンと特徴的な（有効な）電荷の効果 偏向角と画像の見かけの角度に関するソース高度。 それ 一般に、時空スピンと電荷の両方が影響を与えるのは、 自明ではない二次次数からの偏向、一方、震源高度 先行次数からの偏りに影響を与えます。 このため、発見されるのは、 現実的な状況での重力レンズでは測定が困難であること 画像の見かけからの時空のスピンと電荷の影響 場所。 また、回転時の赤道外のたわみも示しました。 バーディーン、ヘイワード、ゴーシュ、ティンチェフのブラック ホール時空。 |
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| We examine the stability of a spherically symmetric regular black hole when subjected to perturbations from a charged scalar field. This particular black hole is constructed by deforming the Minkowski spacetime. It has been observed that the charged superradiant instability arises only within a specific range of the deformation parameter, potentially resulting in an instability growth rate with a maximum magnitude of approximately $\text{Im} (M \omega) \sim 10^{-3}$. This growth rate significantly exceeds the instability identified in ABG black holes discussed in prior research, suggesting a notable timescale for detecting this phenomenon in astrophysical scenarios. Additionally, we conduct a thorough investigation into how the three parameters of the model influence the onset and intensity of the instability. Our analysis offers further insights into the possible emergence of this instability in spherically regular black holes and its association with the nonlinear effects of the electromagnetic field. | 球面対称の正規ブラック ホールの安定性を調べます。 荷電スカラー場からの摂動を受けます。 この特別な黒 ホールはミンコフスキー時空を変形させることで構築されます。 観察されました 帯電した超放射の不安定性は特定の範囲内でのみ発生する 変形パラメータの変化により、不安定性が増大する可能性があります 最大振幅が約 $\text{Im} (M \omega) \sim のレート 10^{-3}$。 この成長率は、で特定された不安定性を大幅に上回ります。 ABG ブラックホールは先行研究で議論されており、注目すべきタイムスケールを示唆しています。 天体物理学のシナリオでこの現象を検出します。 さらに、 モデルの 3 つのパラメーターがどのように影響するかを徹底的に調査 不安定性の始まりと強さ。 私たちの分析はさらに多くのことを提供します 球面規則性におけるこの不安定性の出現の可能性についての洞察 ブラックホールとその非線形効果との関連 電磁場。 |
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| We investigate the absorption and scattering of a charged massive scalar field by a charged Horndeski black hole using both the approximation or classical geometric method and the partial wave method and compare the numerical and analytical results, which are found to agree with each other very well. We observe that an increase in either the BH charge $Q$ or the field charge $q$ when $qQ>0$ leads to a smaller absorption cross section and a widening of the interference fringes in the scattering cross section, while the increase in the field mass enlarges the absorption cross section and the width of the interference fringes. Compared to the Reissner-Nordstr$\ddot{\rm{o}}$m BH with the same charge and other parameter settings, the absorption and scattering cross sections of the charged Horndeski BH are higher, and its interference fringes are narrower. We also investigate the effect of the field charge $q$ on the absorption and scattering cross sections when superradiance is triggered. It is shown that the total absorption cross section can be negative, and the scattering intensity can be significantly enhanced by superradiance. | 荷電した大質量スカラーの吸収と散乱を調査します 近似または 古典幾何学法と部分波法を比較し、 数値結果と解析結果は互いに非常に一致していることがわかりました。 良い。 BH チャージ $Q$ またはフィールドのいずれかの増加が観察されます。 $qQ>0$ のときに $q$ を充電すると、吸収断面積が小さくなり、 散乱断面積の干渉縞が広がりますが、 場の質量が増加すると、吸収断面積と幅が拡大します 干渉縞の様子。 Reissner-Nordstr$\ddot{\rm{o}}$m との比較 同じ電荷と他のパラメータ設定を持つ BH、吸収と 帯電した Horndeski BH の散乱断面積はより大きく、 干渉縞が狭くなります。 フィールドの効果も調査します 超放射時の吸収断面積と散乱断面積の電荷 $q$ がトリガーされます。 総吸収断面積は次のようにできることが示されています。 負であり、散乱強度は次のように大幅に強化できます。 超輝き。 |
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| This study investigates the nonclassical properties of the inflaton field within the framework of semiclassical gravity by analyzing Cosmological Mandels $Q$ parameter for Squeezed Number States (SNS) and Coherent Squeezed Number States (CSNS). Mandels $Q$ parameter serves as a critical tool for identifying nonclassical states by differentiating between sub-Poissonian and super-Poissonian statistics. The values of Cosmological Mandels $Q$ are positive shows the super-Poissonian non-classical nature of inflaton for Squeezed Number States (SNS) and Coherent Squeezed Number States (CSNS). These results provide deeper insights into the statistical properties of quantum states in early-universe cosmology and emphasize the relevance of SNS and CSNS in understanding quantum effects on cosmic inflation and particle production | この研究は、インフレトン場の非古典的性質を調査します。 宇宙論的マンデルの分析による半古典重力の枠組みの中で Squeezed Number States (SNS) および Coherent Squeezed Number の $Q$ パラメーター 州 (CSNS)。 マンデルの $Q$ パラメータは、 サブポアソンニアンとサブポアソンニアンを区別することによる非古典的状態 スーパーポアソン統計。 宇宙論的マンデル $Q$ の値は次のとおりです。 正の値は、インフレトンの超ポアソン的非古典的性質を示しています。 Squeezed Number States (SNS) と Coherent Squeezed Number States (CSNS)。 これら 結果は、量子の統計的特性についてのより深い洞察を提供します 初期宇宙論における状態を明らかにし、SNS と CSNS の関連性を強調する 宇宙のインフレーションと粒子生成に対する量子の効果を理解する上で |
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| We investigate the effects of local features in the inflationary potential on the preheating dynamics after inflation. We show that a small feature in the potential can enhance the resonance and bring the radiation-like state equation during preheating despite the inflationary potential being a quadratic one. Such localized features may naturally arise due to various physical effects without altering the large-scale predictions of the original model for cosmic microwave background (CMB) observables. We demonstrate that these features effectively introduce localized higher-power terms in the potential, significantly influencing the preheating dynamics $\unicode{x2013}$ a phenomenon we term potential surge preheating. We outline the resulting modifications in energy distribution among different components. We further show that these small-scale features leave detectable imprints in the form of gravitational wave signals. These signals influence CMB measurements of the effective number of relativistic species, $N_{\mathrm{eff}}$, offering a way to reconstruct the shape of the inflaton potential at small scales. Finally, we argue that these modifications to the scalar potential provide a framework to explore preheating dynamics and the fragmentation of scalar fields using simple scalar potentials. | インフレ潜在力における局所的特徴の影響を調査します。 膨張後の予熱ダイナミクス。 の小さな特徴が、 電位は共鳴を強化し、放射状の状態方程式をもたらす可能性があります。 インフレポテンシャルが二次関数であるにもかかわらず、予熱中。 このような局所的な特徴は、さまざまな物理的影響によって自然に発生する可能性があります。 宇宙の元のモデルの大規模予測を変更することなく マイクロ波背景（CMB）観測可能量。 これらの機能を実証します ポテンシャルに局所的な高次項を効果的に導入し、 予熱ダイナミクスに大きな影響を与える $\unicode{x2013}$ a この現象を潜在サージ予熱と呼んでいます。 結果の概要を説明します さまざまなコンポーネント間のエネルギー分布の変更。 私たちはさらに これらの小規模な特徴が、検出可能な痕跡を次の形で残すことを示しています。 重力波信号。 これらの信号は、CMB 測定に影響を与えます。 相対論的種の有効数 $N_{\mathrm{eff}}$ は、 小さなスケールでのインフレトン ポテンシャルの形状を再構築します。 最後に、私たちは スカラーポテンシャルに対するこれらの修正は、 シンプルな方法を使用して、予熱ダイナミクスとスカラー場の断片化を探索します。 スカラーポテンシャル。 |
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| We propose a scheme to detect the Unruh effect in a circularly rotated Unruh-DeWitt detector enclosed within a cylindrical cavity. This technique relies on the enhanced atomic spontaneous emission rate related to the counter-rotating coupling between the detector and massless scalar fields. Our analysis demonstrates that the integration of a cylindrical cavity, coherent light excitation, and multi-atom super-radiation significantly enhances the signal strength, as the radiation rate associated with the standard rotating-wave coupling can be greatly suppressed within the cavity. Compared to linear acceleration, circular motion can significantly reduce the atomic acceleration path length, leading to increased detection efficiency and lower experimental difficulty. Our method provides a novel avenue for exploring relativistic effects on a compact, tabletop platform. | 円形に回転したウンルー効果を検出するスキームを提案します。 円筒形のキャビティ内に封入された Unruh-DeWitt 検出器。 このテクニック に関連する原子の自然放出率の向上に依存しています。 検出器と無質量スカラー場の間の逆回転結合。 私たちの 分析により、円筒空洞の統合がコヒーレントであることが実証されました。 光励起と複数原子の超放射により、 信号強度（規格に関連付けられた放射率として） 回転波結合はキャビティ内で大幅に抑制されます。 に比べ 直線加速、円運動は原子を大幅に減らすことができます 加速経路長が増加し、検出効率が向上し、 実験的な難しさ。 私たちの方法は探索のための新しい手段を提供します コンパクトな卓上プラットフォーム上の相対論的効果。 |
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| The accelerated expansion of the universe has been widely confirmed, posing challenges to the standard $\Lambda$CDM model, particularly the cosmological coincidence problem. This has motivated the exploration of modified gravity theories, including non-metricity gravity, which explains cosmic acceleration without dark energy. In this work, we incorporate a quintessence scalar field into the non-metricity framework to model both inflation and late-time acceleration. Employing the Gaussian process method with a square exponential kernel, we reconstruct the scalar field potential, $V(\phi)$, from observational Hubble data sets coming from cosmic chronometers (CC) as well as from the method of radial baryon acoustic oscillations (BAO) in a model-independent approach. This approach allows us to obtain a suitable quintessence scalar field model that aligns with the observational Hubble data under the framework of power-law non-metricity gravity. Additionally, we compare our reconstructed potential with power-law scalar field potentials, revealing that these models show better agreement with the observational data, providing new insights into the dynamics of the universe. In contrast, we find that the early dark energy has minimal effect on the present-time accelerated expansion of the universe. | 宇宙の加速膨張は広く確認されており、 標準の $\Lambda$CDM モデル、特に宇宙論に対する挑戦 偶然の問題。 これが修正重力の探求の動機となった 宇宙の加速を説明する非計量重力などの理論 ダークエネルギーなしで。 この作業では、典型的なスカラー場を組み込みます。 インフレと遅延の両方をモデル化する非計量性フレームワークに組み込む 加速度。 二乗指数によるガウス過程法を採用 カーネルを使用して、スカラー場ポテンシャル $V(\phi)$ を次から再構築します。 宇宙クロノメーター (CC) からの観測ハッブル データセットと 放射状バリオン音響振動（BAO）法による モデルに依存しないアプローチ。 このアプローチにより、適切な ハッブル観測データと一致する本質的なスカラー場モデル べき乗則非計量性重力の枠組みの下で。 さらに、私たちは、 再構成されたポテンシャルとべき乗則スカラー場のポテンシャルを比較します。 これらのモデルが観測データとよりよく一致していることを明らかにし、 宇宙のダイナミクスに対する新たな洞察を提供します。 対照的に、次のことがわかります。 初期の暗黒エネルギーは現在加速された時間に最小限の影響しか与えていない 宇宙の膨張。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we base our analysis on the assumption that the existence of a photon sphere is an intrinsic feature of any ultra-compact gravitational structure with spherical symmetry. Utilizing the concept of a topological photon sphere, we categorize the behaviors of various gravitational models based on the structure of their photon spheres. This innovative approach enables us to define boundaries for black hole parameters, subsequently allowing us to classify the model as either a black hole or a naked singularity. Indeed, we will demonstrate that the presence of this interplay between the gravitational structure and the existence of a photon sphere is a unique advantage that can be utilized from both perspectives. Our observations indicate that a gravitational model typically exhibits the behavior of a horizonless structure (or a naked singularity) when a minimum effective potential (a stable photon sphere) appears within the studied spacetime region. Additionally, in this study, we tried to investigate the effect of this structure on the behavior of the photon sphere by choosing models that are affected by the Perfect Fluid Dark Matter (PFDM). Finally, by analyzing a model with multiple event horizons, we show that the proposed method remains applicable even in such scenarios. | この論文では、次のような仮定に基づいて分析を行います。 光子球は、あらゆる超小型重力物質の本質的な特徴です。 球面対称の構造。 トポロジカルの概念を利用する 光子球、さまざまな重力モデルの挙動を分類します 光子球の構造に基づいています。 この革新的なアプローチ これにより、ブラック ホール パラメーターの境界を定義できるようになります。 これにより、モデルをブラック ホールまたはネイキッド ホールのいずれかに分類できるようになります。 特異点。 実際、この相互作用の存在を証明します。 重力構造と光子球の存在の間には、 両方の観点から活用できるユニークな利点。 私たちの観察 重力モデルが通常、次のような挙動を示すことを示します。 最小限の有効性を備えた場合の地平線のない構造 (または裸の特異点) 研究対象の時空領域内にポテンシャル（安定した光子球）が現れます。 さらに、この研究では、この効果を調査しようとしました モデルを選択することにより、光子球の挙動に関する構造を決定します。 完全流体暗黒物質 (PFDM) の影響を受けます。 最後に、モデルを分析することで、 複数のイベントホライズンを使用して、提案された手法が維持されることを示します。 このようなシナリオでも適用可能です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Fast radio bursts (FRBs) are radio transients of extragalactic origin lasting for about a few to several milli-seconds. We have analyzed both non-CHIME and CHIME FRB data. To circumvent the absence of measured fluence and flux density of FRBs belonging to the CHIME catalog, we have devised a novel approach that utilizes the ratio of the lower limits of the flux density $S_{\nu_O}$ to the fluence $F_{\nu_O}$ of individual FRB events to construct several parameters to investigate the presence of underlying trends in the FRB population drawn from both CHIME and non-CHIME data sets. One of these parameters involves true brightness temperature as well as energy density, despite not knowing the actual size of the FRB emission region. Our first robust conclusion is that the non-CHIME FRBs fall under two broad categories - those with luminosity density less than about $4\times 10^{33} $ erg/s/Hz at the frequency 300 MHz and those having larger luminosity density values than this. Assuming that FRBs are caused by magnetar glitches, we have discussed in this paper a simple physical model, incorporating an abrupt change in the light cylinder radius of an oblique rotator, to address the existence of these two categories. | 高速無線バースト (FRB) は、銀河系外で発生し持続する無線過渡現象です。 数ミリ秒から数ミリ秒程度。 非 CHIME と CHIME FRB データ。 フルエンスと磁束密度が測定されないことを回避するには CHIME カタログに属する FRB を対象として、私たちは次のような新しいアプローチを考案しました。 磁束密度 $S_{\nu_O}$ の下限値と、 個々の FRB イベントの $F_{\nu_O}$ を影響して、いくつかのパラメータを構築して、 FRB人口の根底にある傾向の存在を調査する CHIME データ セットと非 CHIME データ セットの両方。 これらのパラメータの 1 つは true を含みます 明るさ温度とエネルギー密度は不明ですが、 FRB 発光領域の実際のサイズ。 私たちの最初の確かな結論は、 非 CHIME FRB は、輝度密度を持つものという 2 つの大きなカテゴリに分類されます。 周波数 300 MHz で約 $4\times 10^{33} $ erg/s/Hz 未満、およびそれら これより大きい輝度密度値を有する。 FRB が マグネターの不具合によって引き起こされるものですが、この文書では単純な物理的問題について説明しました。 モデルのライトシリンダーの半径の急激な変化を組み込んでいます。 斜め回転子、これら 2 つのカテゴリの存在に対処します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we construct a theoretical framework based on the generalized Hubble parameter form which may arise within the particle creation, viscous and $f(R)$ gravity theory. The Hubble parameter is scrutinized for its compatibility with the observational data relevant to the late-time universe. By using Bayesian statistical techniques based on $\chi^{2}$ minimization method, we determine model parameters's best fit values for the cosmic chronometer and supernovae Pantheon datasets. For the best fit values, the cosmographic and physical parameters are analyzed to understand the cosmic dynamics in model. We also analyze the model section criterion in comparison to the $\Lambda$ cold dark matter model. | 本研究では、一般化された理論に基づいて理論的枠組みを構築します。 粒子の作成中に発生する可能性のあるハッブルパラメータ形式、粘性および $f(R)$ 重力理論。 ハッブルパラメータは次のように精査されます。 後期宇宙に関連する観測データとの互換性。 $\chi^{2}$ 最小化に基づくベイズ統計手法を使用する この方法では、宇宙に最適なモデルパラメータの値を決定します。 クロノメーターと超新星パンテオンのデータセット。 最適な値を得るには、 宇宙の構造を理解するために、宇宙像および物理パラメータが分析されます。 モデル内のダイナミクス。 また、モデルセクション基準を比較して分析します。 $\Lambda$ 冷暗黒物質モデル。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze Born-Infeld inspired gravity in Palatini formulation in the framework of covariant canonical formalism. We determine covariant Hamiltonian and corresponding equations of motion. | ボルン・インフェルドにインスピレーションを得た重力をパラティーニ公式で分析します。 共変正準形式主義の枠組み。 共変ハミルトニアンを決定します とそれに対応する運動方程式。 |
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| We explore the production of gravitational waves (GW) resulting from a first-order phase transition (FOPT) in a non-minimally coupled `Dark Higgs Inflation' model. Utilizing a dark sector scalar field as the inflaton, we demonstrate how inflationary dynamics naturally set the stage for observable FOPT. These transitions, influenced by thermal and quantum effects, generate GW spectra potentially detectable by observatories such as LISA, DECIGO, the Cosmic Explorer and the Einstein Telescope. Our study highlights the inflaton's dual role in cosmic inflation and early Universe phase transitions, presenting a unified framework to probe physics beyond the Standard Model through gravitational wave astronomy. | 私たちは、宇宙空間から生じる重力波 (GW) の生成を調査します。 非最小結合「ダークヒッグス」における一次相転移 (FOPT) 「インフレ」モデル。 ダークセクターのスカラー場をインフレトンとして利用して、 インフレのダイナミクスがどのように自然に観察可能な環境を整えるかを実証する FOPT。 これらの遷移は、熱効果と量子効果の影響を受けて、GW を生成します。 LISA、DECIGO、 宇宙探検家とアインシュタイン望遠鏡。 私たちの研究はインフレトンの 宇宙のインフレーションと初期の宇宙相転移における二重の役割、 標準モデルを超えて物理学を調査するための統一されたフレームワーク 重力波天文学。 |
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| We examine whether the radial acceleration relation (RAR) of dwarf galaxies can be explained by Verlinde's emergent gravity. This is the extension of arXiv:2206.11685v3, which examines the RAR of typical spiral galaxies, to less massive systems. To do this, we compile the line-of-sight velocity dispersion profiles of 30 dwarf galaxies in the Local Group from the literature. We then calculate the expected gravitational acceleration from the stellar component in the framework of the emergent gravity, and compare it with that from observations. The calculated acceleration with the emergent gravity under the assumption of a quasi-de Sitter universe agrees with the observed one within the uncertainty. Our results suggest that the emergent gravity can explain the kinematics of galaxies without introducing dark matter, even for less massive galaxies where dark matter is expected to dominate. This sharply contrasts with MOND, where a new interpolating function has to be introduced for dwarf galaxies to explain their kinematics without dark matter. | 矮小銀河の動径加速度関係 (RAR) が正しいかどうかを調べます。 ヴァーリンデの創発重力で説明できる。 これは次の拡張です arXiv:2206.11685v3、典型的な渦巻銀河の RAR を調べます。 大規模なシステム。 これを行うために、視線速度分散をコンパイルします。 文献からの局部銀河群の 30 個の矮小銀河のプロファイル。 そのとき私たちは の恒星成分から予想される重力加速度を計算します。 創発重力のフレームワークを作成し、それと比較します。 観察。 発生重力による加速度の計算値 準ド・シッター宇宙の仮定は、内部で観察された宇宙と一致します。 不確実性。 私たちの結果は、創発重力がこの現象を説明できることを示唆しています。 たとえそれほど質量が小さくても、暗黒物質を導入することなく銀河の運動学を研究する 暗黒物質が支配すると予想される銀河。 これは明らかに対照的です MOND、ドワーフ用に新しい補間関数を導入する必要がある 暗黒物質を使わずに銀河の運動学を説明できるようになる。 |
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| We develop an on-shell approach to study black hole mergers. Since, asymptotically, the initial and final states can be described by point-like spinning particles, we propose a massive three-point amplitude for the merger of two Schwarzschild black holes into a Kerr black hole. This three-point amplitude and the spectral function of the final state are fully determined by kinematics and the model-independent input about the black hole merger which is described by a complete absorption process. Using the Kosower-Maybee-O'Connell (KMOC) formalism, we then reproduce the classical conservation laws for momentum and angular momentum after the merger. As an application, we use the proposed three-point to compute the graviton emission amplitude, from which we extract the merger waveform to all orders in spin but leading in gravitational coupling. Up to sub-subleading order in spin, this matches the classical soft graviton theorem. We conclude with a comparison to black hole perturbation theory, which gives complementary amplitudes which are non-perturbative in the gravitational coupling but to leading order in the extreme mass ratio limit. This also highlights how boundary conditions on a Schwarzschild background can be used to rederive the proposed on-shell amplitudes for merger processes. | 私たちはブラックホールの合体を研究するためのオンシェルアプローチを開発します。 以来、 漸近的に、初期状態と最終状態は点状に記述できます。 粒子が回転しているため、合体のための大規模な 3 点振幅を提案します。 2 つのシュワルツシルト ブラック ホールをカー ブラック ホールに変換します。 この３点は 最終状態の振幅とスペクトル関数は次によって完全に決定されます。 運動学と、ブラック ホールの合体に関するモデルに依存しない入力 完全な吸収プロセスによって説明されます。 Kosower-Maybee-O'Connell の使用 (KMOC) 形式主義に基づいて、古典的な保存則を再現します。 合併後の運動量と角運動量。 アプリケーションとしては、 重力子の放出振幅を計算するための 3 点を提案しました。 スピンのすべての次数までの合体波形を抽出しますが、重力では先行します カップリング。 スピンのサブサブリーディングオーダーまで、古典的なソフトにマッチします。 重力子定理。 最後にブラックホールの摂動との比較で終わります。 理論では、非摂動的な相補的な振幅が得られます。 重力結合ですが、極端な質量比の限界ではトップクラスです。 これは、シュヴァルツシルト背景の境界条件がどのように影響するかについても強調しています。 マージプロセスのために提案されたオンシェル振幅を再取得するために使用されます。 |
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| We prove that the generalised second law (GSL), with an appropriate modification, holds in perturbative gravity to all orders beyond the semiclassical limit and without a UV cutoff imposed on the fields. Our proof uses algebraic techniques and builds on the recent work of Faulkner and Speranza, which combined Wall's proof of the GSL with the identification of generalised entropy as the von Neumann entropy of a boost-invariant crossed product algebra. The key additional step in our approach is to further impose invariance under null translations. Doing so requires one to describe horizon exterior regions in a relational manner, so we introduce `dynamical cuts': quantum reference frames which give the location of a cut of the horizon. We use idealised dynamical cuts, but expect that our methods can be generalised to more realistic models. The modified GSL that we prove says that the difference in generalised entropies of the regions outside two dynamical cuts is bounded below by the free energy of the degrees of freedom giving the location of the later cut. If one takes a semiclassical limit, imposes a UV cutoff, and requires the cuts to obey certain energy conditions, then our result reduces to the standard GSL. | 一般化第二法則 (GSL) が適切な式で証明されることを証明します。 修正、摂動重力を超えたすべての次数に保持されます。 準古典的な限界であり、フィールドに課される UV カットオフはありません。 私たちの証明 代数的手法を使用し、フォークナーと Speranza は、ウォールの GSL 証明と次の識別を組み合わせたものです。 ブースト不変式のフォン・ノイマン・エントロピーが交差したときの一般化エントロピー 積代数。 私たちのアプローチにおける重要な追加ステップは、さらに課すことです。 null 翻訳の下での不変性。 そのためには地平線を記述する必要があります 外部領域をリレーショナル方式で変換するため、「動的カット」を導入します。 地平線のカットの位置を与える量子参照フレーム。 私たちは 理想的な動的カットを使用しますが、私たちの方法は次のように一般化できることが期待されます。 より現実的なモデル。 私たちが証明した修正 GSL では、次のような違いが示されています。 2 つの動的カットの外側の領域の一般化されたエントロピーは制限されています 以下は、位置を与える自由度の自由エネルギーによって表されます。 後でカットします。 半古典的な制限を採用し、UV カットオフを課す場合、 特定のエネルギー条件に従うために削減が必要な場合、結果は次のようになります。 標準のGSL。 |
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| We discuss a no-go theorem for the novel Ricci-inverse theory of modified gravity. By considering a static spherically symmetric matter distribution embedded within a de Sitter cosmology, we demonstrate that achieving a stable Sub-Horizon non-relativistic Weak-Field limit is unattainable in any of the models previously proposed to mitigate certain cosmological and inflationary instabilities. We explore potential strategies to address this challenge, suggesting a novel methodology for constructing stable models that adhere to the Sub-Horizon non-relativistic Weak-Field limit. These models are shown to maintain full consistency with the predictions of General Relativity at small scales. | 修正された新しいリッチ逆理論のノーゴー定理について議論します。 重力。 静的な球対称物質分布を考慮することにより ド・シッター宇宙論に組み込まれているため、安定した サブホライズンの非相対論的弱場の限界は、どの領域でも達成できません。 特定の宇宙論的およびインフレを緩和するために以前に提案されたモデル 不安定。 私たちはこの課題に対処するための潜在的な戦略を模索します。 に準拠した安定したモデルを構築するための新しい方法論を提案します。 サブホライズンの非相対論的弱場の限界。 これらのモデルは次のように示されます。 小規模での一般相対性理論の予測との完全な一貫性を維持する 秤。 |
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| In this work a formalism for proportional generalized double Kerr-Schild ansatz in bigravity is considered, where both metrics are coupled to matter. We study time-dependent and stationary solutions in the framework of the Kerr-Schild classical double copy and obtain the classical Kerr-Schild for the double, single and zeroth copy equations. For the time-dependent case, we use AdS waves solutions in bigravity previously studied in the literature. For the stationary case, we discuss a kind of Pleba\'nski-Demia\'nski solutions in bigravity which permit different masses, NUT parameters, electric and magnetic charges, while the kinematical parameters are the same, and the cosmological constants related. These solution is presented in Pleba\'nski coordinates, and it is noticed that in these coordinates the description simplifies the classical double copy equations allowing a clearer interpretation in terms of the defined fields. We present and interpret some cases for these solutions for the separate matter sector and using the effective metric. | この研究では、比例一般化ダブルカーシルトの形式主義 大重力におけるアンザッツが考慮され、両方の指標が問題に結び付けられます。 私たちは の枠組みで時間依存の定常解を研究します。 Kerr-Schild の古典的な二重コピーを作成し、 ダブル、シングル、ゼロ番目のコピー方程式。 時間依存の場合には、次を使用します。 AdS は、以前に文献で研究された重力環境におけるソリューションをウェーブします。 のために 定常的なケースでは、一種のプレバアンスキー-デミアアンスキーソリューションについて説明します。 異なる質量、NUT パラメータ、電気的および磁気的を許容する重力 運動学的パラメータは同じですが、宇宙論的パラメータは同じですが、 定数関連。 これらの解は Pleba\'nski 座標で表され、 これらの座標では、説明が単純化されていることがわかります。 古典的な二重コピー方程式により、以下の観点からより明確な解釈が可能になります。 定義されたフィールド。 これらのソリューションのいくつかのケースを紹介し、解釈します。 個別の物質セクターと効果的な指標の使用。 |
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| Gravitational wave observations by ground based detectors such as LIGO and Virgo have transformed astrophysics, enabling the study of compact binary systems and their mergers. However, transient noise artifacts, or glitches, pose a significant challenge, often obscuring or mimicking signals and complicating their analysis. In this work, we extend the Attention-boosted Waveform Reconstruction network to address glitch mitigation, demonstrating its robustness in reconstructing waveforms in the presence of real glitches from the third observing run of LIGO. Without requiring explicit training on glitches, AWaRe accurately isolates gravitational wave signals from data contaminated by glitches spanning a wide range of amplitudes and morphologies. We evaluate this capability by investigating the events GW191109 and GW200129, which exhibit strong evidence of anti-aligned spins and spin precession respectively, but may be adversely affected by data quality issues. We find that, regardless of the potential presence of glitches in the data, AWaRe reconstructs both waveforms with high accuracy. Additionally, we perform a systematic study of the performance of AWaRe on a simulated catalog of injected waveforms in real LIGO glitches and obtain reliable reconstructions of the waveforms. By subtracting the AWaRe reconstructions from the data, we show that the resulting residuals closely align with the background noise that the waveforms were injected in. The robustness of AWaRe in mitigating glitches, despite being trained exclusively on GW signals and not explicitly on glitches, highlights its potential as a powerful tool for improving the reliability of searches and characterizing noise artifacts. | LIGO や LIGO などの地上の検出器による重力波観測 乙女座は天体物理学を変革し、コンパクトな連星の研究を可能にしました システムとその合併。 ただし、一時的なノイズアーチファクトやグリッチ、 信号を覆い隠したり模倣したりすることが多く、重大な課題を引き起こします。 彼らの分析は複雑になっています。 この作品では、注目度の向上を拡張します。 グリッチ軽減に対処する波形再構成ネットワーク。 実際のグリッチが存在する場合でも波形を再構築する際の堅牢性 LIGOの3回目の観測。 明示的なトレーニングを必要とせずに、 グリッチが発生しても、AWaRe はデータから重力波信号を正確に分離します 広範囲の振幅と形態にわたるグリッチによって汚染されています。 イベント GW191109 および GW200129 を調査することでこの機能を評価します。 反整列スピンとスピン歳差運動の強力な証拠を示します。 それぞれ異なりますが、データ品質の問題によって悪影響を受ける可能性があります。 私たちは見つけます データ内にグリッチが存在する可能性があるかどうかに関係なく、AWaRe 両方の波形を高精度に再構築します。 さらに、 注入された物質のシミュレートされたカタログに対する AWaRe のパフォーマンスの体系的な研究 実際の LIGO グリッチの波形を解析し、信頼性の高い再構築を取得します。 波形。 データから AWaRe 再構成を差し引くことにより、次のことがわかります。 結果として得られる残差は、バックグラウンド ノイズとほぼ一致します。 グリッチを軽減する AWaRe の堅牢性、 グリッチについては明示的にではなく、GW 信号のみについてトレーニングされているにもかかわらず、 の信頼性を向上させるための強力なツールとしての可能性を強調します。 ノイズアーティファクトの検索と特徴付け。 |
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| The natural inflation model with a periodic cosine potential is ruled out by recent Planck 2018 data for the decay constant $f \lesssim 5.5~M_{\rm Pl}$. If the Planck data is combined with the BICEP Keck array and BAO data, the model is excluded (at $2$-$\sigma$) for all values of $f$. In this context, we revisit the model when the pseudoscalar inflation $\phi$ is coupled with a gauge field via a coupling of the form $\frac{\alpha}{f} \phi F \tilde{F}$, where $F (\tilde F)$ denotes the gauge field (dual) strength tensor, and $\alpha$ is the coupling constant. The back-reactions associated with the gauge field production during the later stages of inflation extend the duration of inflation. We numerically evaluate the dynamics of the fields while neglecting the effects due to the perturbations in the inflaton field. It allows us to determine the scalar and tensor power spectra leading to the calculations of observables at the Cosmic Microwave Background (CMB) scales. We find that the natural inflation model survives the test of the latest data only for a certain range of the coupling constant $\alpha$. Our analysis shows that the latest constraints coming from the scalar spectral index are more stringent than the ones arising from the non-gaussianities and the running of the scalar spectrum. This leads to lower and upper bounds on $\xi_*$, the parameter that controls the growth of the gauge field. | 周期コサインポテンシャルを伴う自然インフレモデルは、次の式によって除外されます。 減衰定数 $f \lesssim 5.5~M_{\rm Pl}$ の最近の Planck 2018 データ。 もし プランク データは BICEP Keck 配列および BAO データと結合され、モデル $f$ のすべての値について ($2$-$\sigma$ で) は除外されます。 この文脈において、私たちは、 擬似スカラー インフレーション $\phi$ が結合されている場合のモデルを再検討してください。 $\frac{\alpha}{f} \phi F \tilde{F}$ 形式の結合を介したゲージ フィールド、 ここで、 $F (\tilde F)$ はゲージ場 (二重) 強度テンソルを示し、 $\alpha$ は結合定数です。 ゲージに関連する反動 インフレの後期段階でのフィールド生産は、 インフレーション。 を無視して場の動態を数値的に評価します。 インフレトン場の摂動による影響。 それによって私たちは次のことが可能になります の計算につながるスカラーとテンソルのパワー スペクトルを決定します。 宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) スケールでの観測可能量。 我々は、 自然インフレモデルは、特定のデータについてのみ最新データのテストに耐えられます。 結合定数 $\alpha$ の範囲。 私たちの分析によると、最新の スカラー スペクトル インデックスからの制約は、 非ガウス性とスカラー スペクトルの実行から生じるもの。 これにより、制御パラメータである $\xi_*$ の下限と上限が決まります。 ゲージフィールドの成長。 |
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| Noncommutative geometry, an offshoot of string theory, replaces point-like particles by smeared objects. These local effects have led to wormhole solutions in a semiclassical setting, but it has also been claimed that the noncommutative effects can be implemented by modifying only the energy momentum tensor in the Einstein field equations, while leaving the Einstein tensor unchanged. The implication is that noncommutative-geometry wormholes could be macroscopic. This result can be readily explained by considering the noncommutative-geometry background to be a fundamental property and the macroscopic wormhole spacetime to be emergent, according to an earlier version of this paper. However, it is shown in the present version that such wormholes could not be sufficiently massive to exist on a macroscopic scale. A major objective in this paper is to invoke $f(Q)$ gravity to provide the extra degrees of freedom to overcome these obstacles. | 弦理論から派生した非可換幾何学が点状幾何学を置き換える 汚れた物体による粒子。 これらの局所的な影響がワームホールを引き起こしました 半古典的な設定での解決策ですが、次のようにも主張されています。 非可換効果は、エネルギー運動量のみを変更することで実現できます。 アインシュタイン テンソルを残したまま、アインシュタイン場方程式のテンソル 変わらない。 これは、非可換幾何学ワームホールが存在する可能性があることを意味します。 巨視的。 この結果は次のように考えると簡単に説明できます。 非可換幾何学の背景は基本的な特性であり、 以前のバージョンによると、巨視的なワームホール時空が出現するとのこと この紙の。 ただし、現在のバージョンでは、そのようなワームホールが存在することが示されています。 巨視的スケールで存在できるほど十分な質量を持たない可能性があります。 メジャー この論文の目的は、$f(Q)$ 重力を呼び出して追加の これらの障害を克服するための自由度。 |
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| We study the general relativistic transonic accretion flow around the primary black hole, which forms the circumprimary disc (CPD), within a BBH system. The BBH spacetime is characterized by the mass ratio ($q$) and the separation distance ($z_2$) between the two black holes. We numerically solve the radial momentum and energy equations to obtain the accretion solutions. It is observed that the CPD can exhibit shock solutions, which exist for a wide range parameter space spanned by flow angular momentum ($\lambda$) and energy ($E$). We find that the shock parameter space is modified by $q$ and $z_2$. Investigations show that $q$ and $z_2$ also affect various shock properties, such as density compression and temperature compression across the shock fronts. Moreover, we calculate the spectral energy distributions (SEDs) of the CPD and examine how the SEDs are modified by $q$ and $z_2$ for both shock-free and shock-induced accretion solutions. SED is found to be nearly independent of the binary parameters. We depict that the mutual interaction between two black holes in a binary system hardly alters their individual accretion features. This study replicates the existing predictions in a different context of binary accretion. | 私たちは、主星の周囲の一般相対論的遷音速降着流を研究します。 BBH 系内で主周円盤 (CPD) を形成するブラック ホール。 の BBH 時空は質量比 ($q$) と分離によって特徴付けられます。 2つのブラックホール間の距離($z_2$)。 半径方向を数値的に解きます。 降着解を得るために運動量とエネルギー方程式を計算します。 観察されている CPD は広範囲に存在するショックソリューションを発揮できること 流れの角運動量 ($\lambda$) とエネルギー ($E$) によって広がるパラメーター空間。 衝撃パラメータ空間が $q$ と $z_2$ によって変更されることがわかります。 調査により、$q$ と $z_2$ もさまざまな衝撃特性に影響を与えることが示されています。 衝撃による密度圧縮や温度圧縮など 前線。 さらに、スペクトルエネルギー分布 (SED) を計算します。 CPD を実行し、ショックフリーの場合に $q$ と $z_2$ によって SED がどのように変更されるかを調べます。 衝撃による降着の解決策。 SED は以下からほぼ独立であることが判明しています。 バイナリパラメータ。 二人の黒人の相互作用を描きます。 連星系の穴は、個々の降着の特徴をほとんど変えません。 この研究は、バイナリの異なるコンテキストで既存の予測を再現します。 付着。 |
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| The post-inflationary epochs are critical for comprehending the early evolution of our Universe. This article delves into the cosmological signatures that shed light on these early epochs, particularly focusing on the generation of various phenomena such as matter production via inflaton oscillation and parametric resonance, primordial black holes, and gravitational waves. We review the theoretical frameworks that could produce these signatures and discuss the current observational constraints along with prospects for future detection. Furthermore, we explore the implications of such observations for our understanding of the physics of the early Universe. | インフレ後の時代は、初期のインフレを理解するために重要です。 私たちの宇宙の進化。 この記事では宇宙論的な兆候について詳しく説明します 特に世代に焦点を当て、これらの初期の時代に光を当てます。 インフレトン振動による物質生成や、 パラメトリック共鳴、原始ブラックホール、重力波。 私たちは これらの署名を生成する可能性のある理論的枠組みを検討し、 現在の観測上の制約と将来の見通しについて議論する 検出。 さらに、このような観察結果が次のような影響を与えるかどうかを探ります。 初期宇宙の物理学に対する私たちの理解。 |
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| Quasinormal modes are excited during the ringdown phase of black holes after merger. Determination of quasinormal modes of rapidly rotating black holes in alternative theories of gravity has remained a challenge for a long time. Here we discuss in detail our recently developed method to extract the quasinormal modes for rapidly rotating black holes in Einstein-Gauss-Bonnet-dilaton theory. We first obtain numerically the exact rapidly rotating background solutions, which also clarify their domain of existence. Then we solve the equations for the linear perturbations of the metric and the dilaton field by employing an appropriate set of boundary conditions and a spectral decomposition of the perturbation functions. The resulting spectrum agrees well with the known limits obtained for slow rotation and weak coupling, while it exhibits larger deviations for stronger coupling. | 準正規モードは、ブラックホールのリングダウンフェーズ中に励起されます。 合併。 急速に回転するブラックホールの準正規モードの決定 重力に関する代替理論は、長い間課題として残されています。 ここ 準正規を抽出するために最近開発された方法について詳しく説明します アインシュタイン・ガウス・ボンネット・ディラトン理論における高速回転ブラックホールのモード。 まず、正確な高速回転背景解を数値的に取得します。 それはまた、彼らの存在領域を明確にします。 次に、次の方程式を解きます。 を使用することによる計量と膨張場の線形摂動 適切な境界条件のセットとそのスペクトル分解 摂動関数。 得られたスペクトルは既知のスペクトルとよく一致します。 低速回転と弱いカップリングで得られる限界値が得られますが、より大きな値を示します。 より強い結合のための偏差。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We highlight the structure and properties of an abstract approach to quantum cosmology and gravity, dubbed $SU(\infty)$-QGR. Beginning from the concept of the Universe as an isolated quantum system, the main axiom of is the existence of an infinite number of mutually commuting observables. Consequently, the Hilbert space of the Universe represents $SU(\infty)$ symmetry. This Universe as a whole is static and topological. Nonetheless, quantum fluctuations induce local clustering in its quantum state and divide it into approximately isolated subsystems representing $G \times SU(\infty)$, where $G$ is a generic finite-rank internal symmetry. Due to the global $SU(\infty)$ subsystems are entangled to the rest of the Universe. In addition to parameters characterizing the representation of $G$, their quantum states depend on four continuous parameters: two of them characterize the representation of $SU(\infty)$, a dimensionful parameter arises from the possibility of comparing representations of $SU(\infty)$ by different subsystems; the fourth parameter is a measurable used as time registered by an arbitrary subsystem chosen as a clock. It introduces a relative dynamics for subsystems, formulated by a symmetry-invariant effective Lagrangian defined on the (3+1)D space of the continuous parameters. At lowest quantum order, the Lagrangian is a Yang--Mills field theory for both $SU(\infty)$ and internal symmetries. We identify the common $SU(\infty)$ symmetry and its interaction with gravity. Consequently, $SU(\infty)$-QGR predicts a spin-1 mediator for quantum gravity (QGR). Apparently, this is in contradiction with classical gravity. Nonetheless, we show that an observer who is unable to detect the quantumness of gravity perceives its effect as curvature of the space of average values of the continuous parameters. We demonstrate Lorentzian geometry of this emergent classical spacetime. | 量子への抽象的なアプローチの構造と特性を強調します。 宇宙論と重力、$SU(\infty)$-QGR と呼ばれます。 というコンセプトから始まり、 孤立した量子システムとしての宇宙、その主な公理は存在です 無限の数の相互に交換可能な観測対象。 したがって、 宇宙のヒルベルト空間は $SU(\infty)$ 対称性を表します。 この宇宙 全体としては静的でトポロジー的です。 それにもかかわらず、量子ゆらぎは 量子状態での局所的なクラスタリングを行い、それをほぼ孤立した状態に分割します。 $G \times SU(\infty)$ を表すサブシステム ($G$ はジェネリック) 有限ランクの内部対称性。 グローバル $SU(\infty)$ のため、サブシステムは 宇宙の残りの部分と絡み合っています。 特徴的なパラメータに加えて、 $G$ の表現、その量子状態は 4 つの連続的な状態に依存します。 パラメータ: そのうちの 2 つは $SU(\infty)$ の表現を特徴付けます。 次元パラメータは表現を比較する可能性から生じます 異なるサブシステムによる $SU(\infty)$ 。 4 番目のパラメータは測定可能です 時計として選択された任意のサブシステムによって登録された時刻として使用されます。 それ によって定式化されたサブシステムの相対ダイナミクスを導入します。 の (3+1)D 空間上で定義された対称不変有効ラグランジアン 連続パラメータ。 最低量子次数では、ラグランジアンはヤン-ミルズです $SU(\infty)$ と内部対称性の両方に対する場の理論。 私たちは、 一般的な $SU(\infty)$ 対称性とその重力との相互作用。 その結果、 $SU(\infty)$-QGR は、量子重力 (QGR) のスピン 1 メディエーターを予測します。 どうやら、これは古典的な重力と矛盾しています。 それにもかかわらず、私たちは 観測者が重力の量子性を検出できないことを示す その効果を、平均値の空間の曲率として認識します。 連続パラメータ。 この創発的なローレンツ幾何学を実証します。 古典的な時空。 |
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| General relativistic corrections are calculated for the quadrupole moment of a magnetically confined mountain on an accreting neutron star. The hydromagnetic structure of the mountain satisfies the general relativistic Grad-Shafranov equation supplemented by the flux-freezing condition of ideal magnetohydrodynamics, as in previous calculations of the magnetic dipole moment. It is found that the ellipticity and hence the gravitational wave strain are up to $12\%$ greater than in the analogous Newtonian system. The direct contribution of the magnetic field to the nonaxisymmetric component of the stress-energy tensor is shown to be negligible in accreting systems such as low-mass X-ray binaries. | 一般相対論的補正は、次の四重極モーメントに対して計算されます。 降着中性子星上の磁気的に閉じ込められた山。 の 山の水磁気構造は一般相対論を満たす 理想的な磁束凍結条件で補足された Grad-Shafranov 方程式 磁気流体力学、以前の磁気双極子の計算と同様 一瞬。 楕円率、したがって重力波が ひずみは、類似のニュートン系よりも最大 $12\%$ 大きくなります。 の の非軸対称成分に対する磁場の直接的な寄与 応力エネルギーテンソルは、次のような降着系では無視できることが示されています。 低質量 X 線バイナリ。 |
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| In this work we discuss the geodesic motion of covariant effective quantum black hole, and give the explicit critical values of the quantum parameter, beyond which the geodesic orbits disappear. By the analysis of the critical orbital behavior, we find that in covariant effective loop quantum gravity, there exists static free test particle lavitating outside the black hole, and, different with the attractive effect performed by the classical gravity, the quantum correction in the general relativity could perform as the repulsive effect in certain regions. | この研究では、共変有効量子の測地線運動について議論します。 ブラックホールを計算し、量子パラメータの明示的な臨界値を与える、 それを超えると測地軌道は消えます。 重要な要素の分析により、 軌道挙動を調べると、共変有効ループ量子重力では、 ブラックホールの外側に浮遊する静電気のない試験粒子が存在し、そして、 古典的な重力による魅力的な効果とは異なり、 一般相対性理論における量子補正は、斥力として機能する可能性があります。 特定の地域に影響を及ぼします。 |
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| While photons and gravitons do not interact significantly, photons can be converted to gravitons in a background magnetic field -- a phenomenon known as the Gertsenshtein effect. In this paper, we investigate whether chiral electromagnetic (EM) waves can be converted to chiral gravitational waves (GW) in the presence of primordial magnetic fields during the radiation-dominated epoch of the early universe. We consider two situations wherein chirality is either present in the propagating EM waves or it exists in the background magnetic field. Our analysis shows that while the conversion probability increases with stronger magnetic fields, it remains insensitive to the chiral nature of the background magnetic field. Consequently, the net chirality parameter is independent of the chirality of the background field in both cases. Finally, we demonstrate that the present-day energy density of the produced chiral GWs peaks at a frequency of $\sim 100$ GHz, and the corresponding characteristic strain can be sensitive to current and future missions designed to detect high-frequency GWs. | 光子と重力子はあまり相互作用しませんが、光子は相互作用する可能性があります。 背景磁場で重力子に変換される -- として知られる現象 ゲルツェンシュタイン効果。 この論文では、キラルかどうかを調査します。 電磁波 (EM) はキラル重力波 (GW) に変換できます。 放射線が支配的な期間中の原始磁場の存在下で 宇宙初期の時代。 キラリティが存在する 2 つの状況を考えます。 伝播する電磁波の中に存在するか、背景に存在するかのどちらか 磁場。 私たちの分析によると、コンバージョン確率は 磁場が強くなると増加しますが、キラルの影響を受けないままです。 背景磁場の性質。 したがって、ネットキラリティーは パラメータは両方の背景フィールドのキラリティーから独立しています。 ケース。 最後に、現在のエネルギー密度が 生成されたキラル GW のピークは $\sim 100$ GHz の周波数であり、 対応する特性ひずみは、現在および将来の影響を受けやすい 高周波GWを検出するように設計されたミッション。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the astrophysical consequences of black holes in quadratic gravity, characterized by the parameters $S_0$, $S_2$, $m_0$ and $m_2$, in addition to the black hole mass $M$. To evaluate the physical validity of the fundamental quadratic gravity black hole solutions, we analyze their gravitational lensing properties in the strong field regime. Specifically, we examine the shadow cast by the quadratic gravity black hole and constrain its parameters using observational data from the $M87^*$ and $Sgr A^*$ supermassive black holes. Our analysis reveals that, within the $1\sigma$ confidence level, a significant portion of the parameter space for quadratic gravity black holes is consistent with the Event Horizon Telescope (EHT) observations of $M87^*$ and $Sgr A^*$. This suggests that these black holes are plausible candidates for describing astrophysical black holes. As an additional observational test, we perform a detailed investigation of the strong gravitational lensing properties of these black holes. We explore the fundamental strong lensing observables in detail, including the angular positions and separations of the lensed images, the relative magnifications, the radius of the outermost Einstein ring and the relativistic time delay between images. We compare the predictions of the quadratic gravity black hole for each observable with those of the classical Schwarzschild solution using realistic astrophysical data. Our findings provide a pathway for testing quadratic gravity at the galactic and extragalactic scales, offering new insights into the observational properties of black hole solutions within this framework. | ブラックホールの天体物理学的影響を二次方程式で調査します パラメータ $S_0$、$S_2$、$m_0$、$m_2$ によって特徴付けられる重力 ブラックホール質量$M$に加えて。 の物理的妥当性を評価するには、 基本的な二次重力ブラックホールの解法を分析します。 強磁場領域における重力レンズ特性。 具体的には、私たちは 二次重力ブラック ホールによって投影される影を調べ、その影を制約します。 $M87^*$ と $Sgr A^*$ 超大質量からの観測データを使用したパラメータ ブラックホール。 私たちの分析により、$1\sigma$ の信頼水準内では、 二次重力ブラック ホールのパラメーター空間の重要な部分 $M87^*$ のイベント ホライズン テレスコープ (EHT) の観測結果と一致します。 そして$Sgr A^*$。 これは、これらのブラックホールが有力な候補であることを示唆しています。 天体物理学的ブラックホールを説明するためのものです。 追加の観察テストとして、 強い重力レンズの詳細な調査を行います これらのブラックホールの性質。 基本的な強力なレンズを探ります の角度位置や間隔など、詳細に観察できる。 レンズ付き画像、相対倍率、最も外側の半径 アインシュタインリングと画像間の相対論的時間遅延。 を比較します。 これらを使用した各観測物質の二次重力ブラックホールの予測 現実的な天体物理データを使用した古典的なシュワルツシルト解の解析。 私たちの この発見は、銀河系で二次重力をテストするための道筋を提供します。 銀河系外スケール、観測特性への新たな洞察を提供 このフレームワーク内でのブラック ホール ソリューションの説明。 |
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| We do a careful investigation of the prospects of dark energy (DE) interacting with cold dark matter in alleviating the $S_8$ clustering tension. To this end, we consider various well-known parametrizations of the DE equation of state (EoS) and consider perturbations in both the dark sectors, along with an interaction term. Moreover, we perform a separate study for the phantom and non-phantom regimes. Using cosmic microwave background (CMB), baryon acoustic oscillations, and Type Ia supernovae data sets, constraints on the model parameters for each case have been obtained and a generic reduction in the $H_0-\sigma_{8,0}$ correlation has been observed, both for constant and dynamical DE EoS. This reduction, coupled with a significant negative correlation between the interaction term and $\sigma_{8,0}$, contributes to easing the clustering tension by lowering $\sigma_{8,0}$ to somewhere in between the early CMB and late-time clustering measurements for the phantom regime, for almost all the models under consideration. Additionally, this is achieved without exacerbating the Hubble tension. In this regard, the interacting Chevallier-Polarski-Linder and Jassal-Bagla-Padmanabhan models perform the best in relaxing the $S_8$ tension to $<1\sigma$. However, for the non-phantom regime the $\sigma_{8,0}$ tension tends to have worsened, which reassures the merits of phantom DE from latest data. We further investigate the role of redshift space distortion data sets and find an overall reduction in tension, with a $\sigma_{8,0}$ value relatively closer to the CMB value. We finally check whether further extensions of this scenario, such as the inclusion of the sound speed of DE and warm dark matter interacting with DE, can have some effects. | 私たちはダークエネルギー (DE) の見通しを注意深く調査します。 $S_8$ クラスタリングの緊張を緩和する際に冷たい暗黒物質と相互作用します。 この目的のために、DE 方程式のさまざまなよく知られたパラメータ化を検討します。 状態 (EoS) を考慮し、両方のダークセクターと 相互作用用語。 さらに、ファントムと 幻ではない政権。 宇宙マイクロ波背景放射 (CMB)、バリオン音響を使用 振動、Ia 型超新星データセット、モデルの制約 各ケースのパラメータが取得されており、一般的な削減が行われています。 $H_0-\sigma_{8,0}$ の相関が定数と定数の両方で観察されました。 動的 DE EoS。 この削減に加えて、大幅なマイナス 交互作用項と $\sigma_{8,0}$ との相関は、 $\sigma_{8,0}$ をどこかに下げることでクラスタリングの緊張を緩和します。 ファントムの初期の CMB と後期のクラスタリング測定の間 検討中のほぼすべてのモデルに適用されます。 さらに、これは ハッブル緊張を悪化させることなく達成されました。 この点に関して、 Chevallier-Polarski-Linder モデルと Jassal-Bagla-Padmanabhan モデルの相互作用 $S_8$ の緊張を $<1\sigma$ まで緩和するのに最適なパフォーマンスを発揮します。 ただし、 非幻視政権では $\sigma_{8,0}$ の緊張が悪化する傾向があり、 ファントムDEのメリットを最新データから再確認。 さらに調査してみると、 赤方偏移空間歪みデータセットの役割と全体的な減少を見つける $\sigma_{8,0}$ 値が CMB 値に比較的近い張力。 私たちは 最後に、このシナリオがさらに拡張されるかどうかを確認します。 DE の音速と DE と相互作用する暖かい暗黒物質を含め、 何らかの効果がある可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose the concept of mutual information for particle pair (MIPP) in curved spacetime, and find that MIPP is a proper chaos indicator. We tested this method in the Kerr spacetime and compared it with the fast Lyapunov indicator. The results show that the MIPP effectively identify orbital states and demonstrates prominent performance in recognizing transitions between orbital states. Our result show that information theory significantly deepen our understanding of dynamics of few-body system. | 粒子ペアの相互情報量 (MIPP) の概念を提案します。 そして、MIPP が適切なカオス指標であることを発見しました。 テストしました この方法をカー時空で行い、高速リアプノフ法と比較しました。 インジケータ。 結果は、MIPP が軌道状態を効果的に識別することを示しています 間の遷移を認識する際に優れたパフォーマンスを発揮します。 軌道状態。 私たちの結果は、情報理論が大幅に深まったことを示しています 少数体系の力学についての私たちの理解。 |
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| Neutral hydrogen serves as a crucial probe for the Cosmic Dawn and the Epoch of Reionization (EoR). Actual observations of the 21-cm signal often encounter challenges such as thermal noise and various systematic effects. To overcome these challenges, we simulate SKA-Low-depth images and process them with a deep learning method. We utilized foreground residuals acquired by LOFAR during actual North Celestial Pole field observations, thermal and excess variances calculated via Gaussian process regression, and 21-cm signals generated with 21cmFAST for signal extraction tests. Our approach to overcome these foreground, thermal noise, and excess variance components employs a 3D U-Net neural network architecture for image analysis. When considering thermal noise corresponding to 1400 hours of integration, U-Net provides reliable 2D power spectrum predictions, and robustness tests ensure that we get realistic EoR signals. Adding foreground residuals, however, causes inconsistencies below the horizon delay-line. Lastly, evaluating both thermal and excess variance with observations up to 3700 and 14000 hours ensures reliable power spectrum estimations within the EoR window and across nearly all scales, respectively. | 中性水素は宇宙の夜明けと新紀元の重要な探査機として機能する 再イオン化 (EoR) のこと。 実際の観測では 21 cm の信号が頻繁に発生します。 熱雑音やさまざまな系統的影響などの課題。 克服するために これらの課題に対処するために、私たちは SKA 低深度画像をシミュレートし、それらを深度画像で処理します。 学習方法。 LOFAR によって取得された前景残差を利用しました。 実際の天の北極フィールド観測、熱変動と超過変動 ガウス過程回帰によって計算され、21 cm 信号が生成されます。 信号抽出テスト用の21cmFAST。 これらを克服するための私たちのアプローチ フォアグラウンド、熱雑音、過剰分散成分には 3D U-Net を採用 画像解析のためのニューラルネットワークアーキテクチャ。 熱雑音を考慮した場合 1400 時間の統合に相当する U-Net は信頼性の高い 2D パワーを提供します スペクトル予測と堅牢性テストにより、現実的な EoR が得られることが保証されます。 信号。 ただし、前景残差を追加すると、以下では不整合が発生します。 地平線遅延線。 最後に、熱分散と超過分散の両方を評価します。 最大 3,700 時間および 14,000 時間の観測により、信頼性の高いパワースペクトルを保証します それぞれ、EoR ウィンドウ内とほぼすべてのスケールにわたる推定。 |
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| We explore the possibility of solving the dark energy and the coincidence problems by postulating the massless sector of closed strings. This sector constitutes the gravitational multiplet of string theory and, when applied to four-dimensional cosmology, predicts that \textit{the expansion of an open Universe defined in string frame is readily accelerating}. We confront the prediction with the late-time cosmological data of Type Ia supernovae and quasar absorption spectrum, which probe the evolutions of the Hubble parameter and possibly the fine-structure constant. We report that these observations are in admirable agreement with the prediction without any dark sector or coincidence problem. We estimate the Hubble constant, $H_{0}\simeq 71.2\pm 0.2\,\mathrm{km/s/Mpc}$. | ダークエネルギーと偶然の解決の可能性を探る 閉じた文字列の質量のないセクターを仮定することによって問題を解決します。 この分野 弦理論の重力倍項を構成し、これに適用すると、 四次元宇宙論は、\textit{開いた空間の拡大を予測します。 文字列フレームで定義された宇宙は容易に加速します。 私たちは、 Ia 型超新星に関する後期宇宙論データを用いた予測と クエーサー吸収スペクトル。 ハッブルパラメータの変化を調査します。 そしておそらく微細構造定数もあるでしょう。 これらの観察結果は次のとおりであることを報告します。 ダークセクターや 偶然の問題。 ハッブル定数 $H_{0}\simeq 71.2\pm を推定します。 0.2\,\mathrm{km/s/Mpc}$。 |
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| We study the gravitational perturbations of black holes in quadratic gravity, in which the Einstein-Hilbert term is supplemented by quadratic terms in the curvature tensor. In this class of theories, the Schwarzschild solution can coexist with modified black hole solutions, and both families are radially stable in a wide region of the parameter space. Here we study non-radial perturbations of both families of static, spherically symmetric black holes, computing the quasi-normal modes with axial parity and finding strong numerical evidence for the stability of these solutions under axial perturbations. The perturbation equations describe the propagation of a massless and a massive spin-two fields. We show that the Schwarzschild solution admits the same quasi-normal modes as in general relativity, together with new classes of modes corresponding to the massive spin-two degrees of freedom. The spectrum of the modified black hole solution has the same structure, but all modes are different from those of general relativity. We argue that both classes of modes can be excited in physical processes, suggesting that a characteristic signature of this theory is the presence of massive spin-two modes in the gravitational ringdown, even when the stationary solution is the same as in general relativity. | 私たちは二次重力におけるブラックホールの重力摂動を研究します。 ここで、アインシュタイン-ヒルベルト項は、次の二次項によって補足されます。 曲率テンソル。 このクラスの理論では、シュワルツシルト解は次のことができます。 修正されたブラック ホール ソリューションと共存し、両方のファミリーは放射状に存在します。 パラメータ空間の広い領域で安定しています。 ここでは非放射状について勉強します 静的で球対称のブラック ホールの両方のファミリーの摂動、 軸パリティを使用して準正規モードを計算し、強い数値を見つける 軸方向の摂動下でのこれらの溶液の安定性の証拠。 の 摂動方程式は、質量のない物質と巨大な物質の伝播を記述します。 スピンツーフィールド。 シュワルツシルト解でも同じことが認められることを示します。 一般相対性理論のような準正規モードと新しいクラスのモード 大規模なスピン 2 自由度に対応します。 のスペクトル 修正されたブラック ホール ソリューションは同じ構造を持ちますが、すべてのモードは 一般相対性理論とは異なります。 我々は、どちらのクラスのモードも 物理的プロセスで励起される可能性があり、特性が示唆されています。 この理論の特徴は、大規模なスピン 2 モードの存在です。 たとえ静止溶液が次の場合と同じであっても、重力リングダウン 一般相対性理論。 |
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| Glitches are non-Gaussian noise transients originating from environmental and instrumental sources that contaminate data from gravitational wave detectors. Some glitches can even mimic gravitational wave signals from compact object mergers, which are the primary targets of terrestrial observatories. In this study, we present a method to analyze noise transients from the LIGO observatories using Q-transform information combined with t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding (t-SNE). We implement classification techniques, examine the influence of parameters on glitch classification, and conduct a week-long daily analysis to track outlier transients over time. | グリッチは、環境や環境に起因する非ガウス ノイズ過渡現象です。 重力波検出器からのデータを汚染する機器源。 一部のグリッチは、コンパクトな物体からの重力波信号を模倣することさえできる 合併は、地上天文台の主な目標です。 この中で 研究では、LIGO からのノイズ過渡現象を分析する方法を紹介します。 Q 変換情報と t-Distributed を組み合わせた天文台 確率的近隣埋め込み (t-SNE)。 私たちは分類手法を実装しています。 グリッチ分類に対するパラメータの影響を調べ、 1 週間にわたる毎日の分析により、時間の経過とともに異常値の過渡状態を追跡します。 |
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| These notes aim to provide an introduction to the basics of black hole thermodynamics. After explaining Bekenstein's original proposal that black holes have entropy, we discuss Hawking's discovery of black hole radiation, its analog for Rindler space in the Unruh effect, the Euclidean approach to black hole thermodynamics, some basics about von Neumann entropy and its applications, the Ryu-Takayanagi formula, and the nature of a white hole. | これらのメモは、ブラック ホールの基礎を紹介することを目的としています。 熱力学。 ベケンシュタインの当初の提案を説明した後、黒人は ホールにはエントロピーがあるので、ホーキング博士のブラックホール放射の発見について議論します。 ウンルー効果におけるリンドラー空間のアナログ、黒へのユークリッド的アプローチ ホール熱力学、フォン・ノイマンエントロピーとその基礎に関するいくつかの基礎 アプリケーション、Ryu-Takayanagi 公式、およびホワイト ホールの性質。 |
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| The standard cosmological model currently in force, aka $\Lambda$CDM, has been plagued with a variety of tensions in the last decade or so, which puts it against the wall. At the core of the $\Lambda$CDM we have a rigid cosmological term, $\Lambda$, for the entire cosmic history. Recently, the results from the DESI collaboration suggested the possibility that dark energy (DE) should be dynamical rather than just a cosmological constant. Using a generic $w_0w_a$CDM parameterization, DESI favors quintessence behavior at $\sim 3\sigma$ c.l. However, to alleviate the tensions the DE needs more features. In the proposed $w$XCDM model of [45] the DE is actually a composite cosmic fluid with two components $(X,Y)$ acting sequentially: first $X$ (above a transition redshift $z_t$) and second $Y$ (below $z_t$). Fitting the model to the data, we find that the late component $Y$ behaves as quintessence, like DESI. However, to cure the $H_0$ and growth tensions, $X$ must behave as `phantom matter' (PM), which in contrast to phantom DE provides positive pressure at the expense of negative energy density. Using the SNIa (considering separately Pantheon$+$ and DESY5), cosmic chronometers, transversal BAO, LSS data, and the full CMB likelihood from Planck 2018, we find that both tensions can be completely cut down. We also compare the $w$XCDM with our own results using the standard $w$CDM and $w_0w_a$CDM parameterizations of the DE. In all cases, model $w$XCDM performs much better. Finally, we have repeated our analysis with BAO 3D data (replacing BAO 2D), and we still find that the main dynamical DE models (including composite ones) provide a much better fit quality compared to $\Lambda$CDM. The growth tension is alleviated again, but in contrast, the $H_0$-tension remains significant, which is most likely reminiscent of the internal conflict in the BAO sector. | 現在有効な標準宇宙論モデル、別名 $\Lambda$CDM は、 過去 10 年ほどの間、さまざまな緊張に悩まされてきました。 壁に向かって。 $\Lambda$CDM の中心には、厳密な宇宙論があります。 $\Lambda$ という用語は、宇宙の歴史全体を表します。 最近の結果では、 DESI 共同研究は、ダーク エネルギー (DE) が存在する可能性を示唆しました。 単なる宇宙論的な定数ではなく、力学的なものです。 汎用 $w_0w_a$CDM の使用 パラメータ化では、DESI は $\sim 3\sigma$ c.l での典型的な動作を優先します。 ただし、緊張を緩和するには、DE にはさらに多くの機能が必要です。 提案された内容では、 [45] DE の $w$XCDM モデルは、実際には 2 つの要素を含む複合宇宙流体です。 コンポーネント $(X,Y)$ は順次動作します: 最初の $X$ (遷移赤方偏移より上) $z_t$) と 2 番目の $Y$ ($z_t$ の下)。 モデルをデータに当てはめると、次のことがわかります。 後半のコンポーネント $Y$ は DESI のように本質的に動作します。 ただし、 $H_0$ と成長の緊張を治すには、$X$ は「幻の物質」 (PM) として振る舞う必要があります。 ファントム DE とは対照的に、これは、 負のエネルギー密度。 SNIa の使用 (Pantheon$+$ と DESY5)、宇宙クロノメーター、横断BAO、LSSデータ、および完全なCMB Planck 2018 の可能性から、両方の緊張を完全にカットできることがわかります。 下。 また、標準を使用して $w$XCDM を私たち自身の結果と比較します。 DE の $w$CDM および $w_0w_a$CDM パラメータ化。 すべての場合において、$w$XCDM をモデル化します。 パフォーマンスがはるかに向上します。 最後に、BAO 3D データを使用して分析を繰り返しました。 (BAO 2D を置き換え)、主要な動的 DE モデルは依然として存在することがわかります。 (複合のものを含む) $\Lambda$CDM。 成長の緊張は再び緩和されますが、それとは対照的に、 $H_0$ 緊張は依然として顕著であり、これはおそらく、 BAO部門の内部紛争。 |
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| It is shown that a complex coordinate transformation maps the Taub-NUT instanton metric to a Kerr-Schild metric. This metric involves a semi-infinite line defect as the gravitational analog of the Dirac string, much like the original metric. Moreover, it facilitates three versions of classical double copy correspondence with the self-dual dyon in electromagnetism, one of which involving a nonlocal operator. The relevance to the Newman-Janis algorithm is briefly noted. | 複素座標変換が Taub-NUT をマッピングすることが示されています。 インスタントン メトリックをカーシルド メトリックに変換します。 このメトリクスには半無限が含まれます。 線欠陥は、ディラック弦の重力類似物として、 オリジナルのメトリクス。 さらに、古典的な double の 3 つのバージョンを容易にします。 電磁気学におけるセルフデュアルダイオンとのコピー対応、そのうちの1つ ローカル以外のオペレーターが関係する。 Newman-Janis アルゴリズムとの関連性は次のとおりです。 簡単にメモしました。 |
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| Gravitational waveform (GW) models are a core ingredient for the analysis of compact binary mergers observed by current ground-based interferometers. We focus here on a specific class of such models known as PhenomX, which has gained popularity in recent years thanks to its computational efficiency. We introduce a new description of the ``twisting-up'' mapping underpinning the construction of precessing waveforms within this family. The new description is an adaptation to the frequency domain of a technique previously implemented in time-domain models, where the orbit-averaged post-Newtonian spin-precession dynamics is numerically solved on the fly. We also present an improved version of the gravitational-wave strain amplitudes approximating the signal in the co-precessing frame. We demonstrate that the new description yields improved matches against numerical relativity simulations, with only a modest computational overhead. We also show that the new model can be reliably employed in parameter estimation follow-ups of GW events, returning equivalent or more stringent measurements of the source properties compared to its predecessor. | 重力波形 (GW) モデルは、 現在の地上の干渉計によって観察されるコンパクトな連星合体。 私たちは ここでは、PhenomX として知られるこのようなモデルの特定のクラスに焦点を当てます。 計算効率のおかげで、近年人気が高まっています。 私たちは を支える「ツイストアップ」マッピングの新しい説明を導入します。 このファミリー内の歳差波形の構築。 新しい説明は、 以前に実装された技術の周波数領域への適応 時間領域モデル、ニュートン後のスピン歳差運動の軌道平均 ダイナミクスはその場で数値的に解決されます。 改良版も紹介します の信号を近似する重力波ひずみ振幅の 同時加工フレーム。 新しい記述により収率が向上することを実証します。 数値相対性理論シミュレーションと照合しますが、わずかな 計算オーバーヘッド。 また、新しいモデルが確実に実行できることも示します。 GWイベントのパラメータ推定フォローアップに使用され、同等の値を返します。 ソース特性の、その特性と比較してより厳密な測定 先代。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Near a gravitating compact object, massive particles traveling along timelike geodesics are gravitationally deflected similarly to light. In this paper, we study the deflection angles of these particles in the strong deflection limit. This analytical approximation applies when particles in unbound orbits approach the compact object very closely, circle around it at a radius close to that of the unstable circular orbit, and eventually escape. While previous studies have provided results for particular metrics, we offer a general solution applicable to any static, spherically symmetric and asymptotically flat spacetime. After briefly reviewing the exact expression for the deflection angle of massive particles, we present a strong deflection limit analysis for this general case. The developed formulas are then applied to three particular metrics: Schwarzschild, Reissner-Nordstr\"om and Janis-Newman-Winicour. | 重力のあるコンパクトな物体の近くで、時間の経過に沿って大量の粒子が移動する 測地線は光と同様に重力によって偏向されます。 本稿では、 強いたわみ限界におけるこれらの粒子のたわみ角を調べてください。 この分析的近似は、非束縛軌道にある粒子が接近するときに適用されます。 コンパクトなオブジェクトを非常に近づけて、その半径に近い半径でその周りを周回します。 不安定な円軌道に乗って、最終的には脱出します。 以前の研究では 特定の指標に対する結果が得られた場合は、適用可能な一般的なソリューションを提供します 静的で球対称で漸近的に平坦な時空へ。 後 大質量の偏向角の正確な式を簡単に確認します。 粒子の場合、この一般的なケースに対する強力なたわみ限界解析を提示します。 作成された式は、次に 3 つの特定の指標に適用されます。 シュヴァルツシルト、ライスナー・ノルドシュトルム、ジャニス・ニューマン・ウィニクール。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We have re-examined Mukhanov parametrization for inflationary equation of state $1+\omega=\frac{\beta}{({N}+1)^\alpha}$, in the light of Planck 2018 results and latest bound on tensor-to-scalar ratio employing Hamilton-Jacobi formalism. We have found the current observational values of scalar spectral index and tensor-to-scalar ratio can be used efficiently to constrain the model parameters. The recent findings of $r<0.032$ has been used to put an upper bound on one of the model parameter. Whereas the $1-\sigma$ bound of the scalar spectral index $0.9607\leq n_{_S}\leq 0.9691$ along with the upper bound of scalar-to-tensor ratio provided restriction on the other model parameter $1.50\leq\alpha\leq2.20$. This bound depends on the number of e-foldings still left before the end of inflation and whenever $1.50\leq\alpha\leq2.20$ we can find appropriate values of the other model parameter $\beta$ so that the observational predictions are in tune with the latest available inflationary observables. | のインフレ方程式に対するムハノフのパラメータ化を再検討しました。 状態 $1+\omega=\frac{\beta}{({N}+1)^\alpha}$、プランク 2018 に照らして ハミルトン・ヤコビを用いた結果とテンソル対スカラー比の最新の限界 形式主義。 スカラースペクトルの現在の観測値を見つけました。 インデックスとテンソル対スカラー比を効率的に使用してモデルを制約できる パラメータ。 $r<0.032$ という最近の発見は、上限を設定するために使用されています。 モデルパラメータの 1 つにバインドされます。 一方、スカラーの $1-\sigma$ 境界は スペクトルインデックス $0.9607\leq n_{_S}\leq 0.9691$ と上限 スカラー対テンソル比は、他のモデル パラメーターに制限を提供します $1.50\leq\alpha\leq2.20$。 この境界は、電子折り畳みの数によって異なります。 インフレが終わる前に、できるだけ $1.50\leq\alpha\leq2.20$ を残しておいてください 他のモデル パラメーター $\beta$ の適切な値を見つけて、 観測的予測は最新のインフレ動向と一致している 観測可能なもの。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The standard cosmological model, based on Cold Dark Matter and Dark Energy ({\Lambda}CDM), faces several challenges. Among these is the need to adjust the scenario to account for he presence of vast voids in the large-scale structure of the universe, as well as the early formation of the first stars and galaxies. Additionally, the observed matter-antimatter asymmetry in the universe remains an unresolved issue. To address this latter question, Andrei Sakharov proposed a twin universe model in 1967. Building upon this idea and introducing interactions between these two universe sheets through a bimetric model, we propose an alternative interpretation of the large-scale structure of the universe, including its voids and the acceleration of cosmic expansion. | 冷たい暗黒物質と暗黒エネルギーに基づく標準的な宇宙モデル ({\Lambda}CDM) は、いくつかの課題に直面しています。 その中には、 大規模構造物に広大な空隙が存在することを説明するシナリオ 宇宙の成り立ち、そして最初の星とその初期の形成。 銀河。 さらに、物質と反物質の非対称性が観察されています。 宇宙は未解決の問題のままです。 この後者の質問に答えるために、アンドレイは次のように述べています。 サハロフは 1967 年に双子宇宙モデルを提案しました。 このアイデアに基づいて、 バイメトリックによるこれら 2 つのユニバース シート間の相互作用の導入 モデルに基づいて、大規模構造の別の解釈を提案します。 空隙や宇宙膨張の加速を含む宇宙。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper investigates gravitational lensing effects in the presence of plasma in the strong deflection limit, which corresponds to light rays circling around a compact object and forming higher-order images. While previous studies of this case have predominantly focused on the deflection of light in a vacuum or in the presence of a homogeneous plasma, this work introduces an analytical treatment for the influence of a non-uniform plasma. After recalling the exact expression for the deflection angle of photons in a static, asymptotically flat and spherically symmetric spacetime filled with cold non-magnetized plasma, a strong deflection limit analysis is presented. Particular attention is then given to the case of a Schwarzschild spacetime, where the deflection angle of photons for different density profiles of plasma is obtained. Moreover, perturbative results for an arbitrary power-law radial density profile are also presented. These formulae are then applied to the calculation of the positions and magnifications of higher-order images, concluding that the presence of a non-uniform plasma reduces both their angular size and their magnifications, at least within the range of the power-law indices considered. These findings contribute to the understanding of gravitational lensing in the presence of plasma, offering a versatile framework applicable to various asymptotically flat and spherically symmetric spacetimes. | この論文では、次のようなものの存在下での重力レンズ効果を調査します。 強い偏向限界にあるプラズマ。 これは周回する光線に相当します。 コンパクトな物体の周囲に配置され、高次のイメージを形成します。 これまでの研究では この事例では主に真空中での光の偏向に焦点を当てています。 または均一なプラズマの存在下では、この研究は分析的手法を導入します。 不均一なプラズマの影響に対する治療。 正確な内容を思い出した後、 静的で漸近的に平坦な空間における光子の偏向角の式 そして、冷たい非磁性プラズマで満たされた球対称時空、 強力なたわみ限界解析が表示されます。 そこで特に注意したいのが、 シュヴァルツシルト時空の場合、偏向角は プラズマの異なる密度プロファイルの光子が得られます。 さらに、 任意のべき乗則半径方向密度プロファイルの摂動結果も 提示されました。 これらの式は位置の計算に適用されます。 高次の画像を拡大した結果、 不均一なプラズマは、その角の大きさと倍率の両方を減少させます。 少なくとも、考慮されるべき乗則インデックスの範囲内にあります。 これらの調査結果 存在下での重力レンズの理解に貢献する プラズマ。 さまざまな用途に漸近的に適用できる多用途のフレームワークを提供します。 平らで球対称な時空。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work focuses on constructing electromagnetized black holes and vortex-like backgrounds within the framework of the ModMax theory--the unique nonlinear extension of Maxwell's theory that preserves conformal symmetry and electromagnetic duality invariance. We begin by constructing the Melvin-Bonnor electromagnetic universe in ModMax through a limiting procedure that connects the spacetime of two charged accelerating black holes with that of a gravitating homogeneous electromagnetic field. Building on this result, we proceed to construct the Schwarzschild and C-metric Melvin-Bonnor black holes within the ModMax theory, representing the first black hole solutions embedded in an electromagnetic universe in the context of nonlinear electrodynamics. While the characteristics of the Melvin-Bonnor spacetime and some of its black hole extensions have been widely examined, we demonstrate for the first time that the Schwarzschild-Melvin-Bonnor configuration exhibits an unusual Kerr-Schild representation. Following this direction, we also unveil a novel Kerr-Schild construction for the spacetime of two accelerating black holes, drawing on the intrinsic relationship between the Melvin-Bonnor spacetime and the C-metric. Finally, we expand the spectrum of exact gravitational solutions within Einstein-ModMax theory by constructing a vortex-like background that coexists with the Melvin-Bonnor universe. In this process, the Taub-NUT spacetime in ModMax has played a crucial role. We present this Taub-NUT solution in a different gauge that facilitates the comparison with the Melvin-Bonnor-Swirling case. | この研究は、電磁ブラックホールの構築に焦点を当てています。 ModMax 理論の枠組み内の渦のような背景 - ユニークな 等角対称性を維持するマクスウェル理論の非線形拡張 電磁二重性の不変性。 まずメルビン・ボナーを構築します。 ModMax の電磁宇宙を接続する制限手順を通じて 2 つの荷電加速ブラック ホールの時空と、 重力のある均一な電磁場。 この結果に基づいて、私たちは シュワルツシルト ブラック ホールと C 計量メルビン ボナー ブラック ホールの構築に進む ModMax 理論内で、埋め込まれた最初のブラック ホール ソリューションを表す 非線形電気力学の文脈における電磁宇宙において。 一方、メルビン・ボナー時空の特徴とその黒い部分の一部は 穴の延長は広く検討されてきましたが、我々は初めてそれを実証しました シュワルツシルト・メルビン・ボナー配置が異常な構造を示していること カー・シルトの代表。 この方向性に従って、小説も発表します 加速する 2 つのブラック ホールの時空に関するカー シルト構造、 メルビン・ボナー時空と Cメトリック。 最後に、正確な重力解のスペクトルを拡張します。 アインシュタイン-ModMax 理論内で渦のような背景を構築することで、 メルビン・ボナーの世界と共存します。 このプロセスでは、Taub-NUT ModMax の時空は重要な役割を果たしています。 このTaub-NUTを紹介します ソリューションとの比較を容易にする別のゲージでのソリューション メルビン・ボナー・スワーリング事件。 |
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| We revisit axion monodromy inflation in the context of UV-complete theories and point out that its cosmological observables are sensitive to heavy fields with masses far above the Hubble scale, such as the moduli of flux compactifications. By studying a string-inspired two-field extension of axion monodromy, we reveal that the oscillatory modulation of the axion potential leads to continuous excitation of heavy fields during inflation when the modulation frequency exceeds the field masses. This finding challenges the conventional single-field description, as heavy moduli cannot be simply integrated out. Using a full bootstrap analysis, we demonstrate that this mechanism produces cosmological collider signals that bypass the usual Boltzmann suppression for heavy masses. Specifically, we identify detectably large signatures of heavy moduli in the primordial bispectrum, offering a promising avenue for probing high-energy physics through cosmological observations. | UV完全理論の文脈でアクシオンモノドロミーインフレーションを再考します そしてその宇宙論的な観測物は重場の影響を受けやすいことを指摘する 磁束係数など、ハッブルスケールをはるかに超える質量を持つもの コンパクト化。 文字列にインスピレーションを得た axion の 2 フィールド拡張を研究することにより モノドロミーにより、アクシオンポテンシャルの振動変調が起こることを明らかにします。 膨張中に重磁場の継続的な励起につながります。 変調周波数は場の質量を超えます。 この発見は、 従来の単一フィールド記述は、重係数を単純に表現できないためです。 統合されて出力されます。 完全なブートストラップ分析を使用して、これが このメカニズムは、通常のコライダー信号をバイパスする宇宙論的コライダー信号を生成します。 重量物に対するボルツマン抑制。 具体的には、検出可能に識別します 原始バイスペクトルにおける重い弾性率の大きな署名、 宇宙論を通じて高エネルギー物理学を探求するための有望な道 観察。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Heavy neutron stars may contain solid quark cores as motivated by, e.g. the crystalline color superconducting phase, forming elastic hybrid stars (HSs). Many previous studies assumed an elastic core to be unsheared for the background, static and spherically symmetric configuration, and introduced shear deformation only at a perturbative level. This study relaxes this assumption and explores the influence of non-linear elasticity on the static, spherically symmetric structure of elastic HSs within a fully relativistic elasticity framework. Such a framework effectively introduces anisotropic pressure within the quark matter core due to elasticity. The quark core is modeled using a quasi-Hookean equation of state (EOS) with shear contributions, while the nuclear matter envelope is treated as a perfect fluid. We find that including elasticity increases the maximum mass of HSs by around 10%. This enhancement allows some soft EOSs to satisfy current observational constraints. However, since the effects of elasticity are primarily concentrated in the high-mass regime, the current observational constraints are insufficient to distinguish whether an elastic anisotropic quark core exists within these stars. Additionally, we show that the compactness of stable stars can exceed the critical value of 1/3 due to the inclusion of elasticity, making them potential candidates for black hole mimickers. Furthermore, we found that common phenomenological models fail to describe the anisotropy of the elastic core and propose a new parametrized anisotropy model that can accurately capture physically-motivated profiles with an error of 10% across a wide parameter space. This work not only bridges the gap between elastic EOSs and parametrized anisotropic models but also provides a foundation for applications such as studying nonradial perturbations, tidal deformability, and pulsation modes for elastic HSs. | 重い中性子星には、例えば次のような動機によって固体のクォーク核が含まれている可能性があります。 の 結晶質のカラー超伝導相、弾性ハイブリッド星 (HS) を形成します。 これまでの多くの研究では、弾性コアはせん断されないものと想定されていました。 背景、静的、球面対称構成が導入されました せん断変形は摂動レベルでのみ発生します。 この研究はこれを緩和します を仮定し、静的性質に対する非線形弾性の影響を調査します。 完全相対論的範囲内の弾性HSの球対称構造 弾力性のあるフレームワーク。 このようなフレームワークは、異方性を効果的に導入します。 弾性によるクォーク物質コア内の圧力。 クォーク核は、 せん断寄与を伴う準フック状態方程式 (EOS) を使用してモデル化され、 一方、核物質のエンベロープは完全な流体として扱われます。 私たちはそれを発見しました 弾性を含めると、HS の最大質量は約 10% 増加します。 これ 強化により、一部のソフト EOS が現在の観測上の制約を満たすことが可能になります。 ただし、弾性の効果は主に部位に集中するため、 高質量領域では、現在の観測上の制約では不十分です。 これらの中に弾性異方性クォークコアが存在するかどうかを区別する 星。 さらに、安定した星のコンパクトさは、 弾性を含むことにより臨界値が1/3になり、 ブラックホール模倣者の潜在的な候補。 さらに、次のことがわかりました。 一般的な現象論的モデルは弾性体の異方性を説明できません。 コアを作成し、正確に分析できる新しいパラメータ化された異方性モデルを提案します。 物理的に動機付けられたプロファイルを広範囲にわたって 10% の誤差でキャプチャ パラメータ空間。 この取り組みは、Elastic EOS と EOS の間のギャップを埋めるだけでなく、 パラメータ化された異方性モデルだけでなく、アプリケーションの基盤も提供します 非放射状摂動、潮汐変形性、脈動の研究など 弾性 HS のモード。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct local, in spacetime, singular solutions to the Einstein vacuum equations that exhibit Kasner-like behavior in their past boundary. Our result can be viewed as a localization (in space) of the construction in \cite{FL}. We also prove a refined uniqueness statement and give a simple argument that generates general asymptotic data for Kasner-like singularities, enjoying all expected degrees of freedom, albeit only locally in space. The key difference of the present work with \cite{FL} is our use of a first order symmetric hyperbolic formulation of the Einstein vacuum equations, relative to the connection coefficients of a parallelly propagated orthonormal frame which is adapted to the Gaussian time foliation. This makes it easier to localize the construction, since elliptic estimates are no longer required to complete the energy argument. | 私たちは、アインシュタイン真空に対する局所的な時空の特異な解を構築します。 過去の境界でカスナーのような挙動を示す方程式。 私たちの結果 \cite{FL} の構造の (空間内での) ローカリゼーションとして見ることができます。 私たちは また、洗練された一意性ステートメントを証明し、次のような単純な議論を提供します。 カスナーのような特異点の一般的な漸近データを生成し、すべてを享受します 空間内で局所的にのみではあるが、期待される自由度。 主な違い \cite{FL} を使った現在の作業は、一次対称の使用です。 アインシュタインの真空方程式の双曲線定式化、 並列伝播された正規直交フレームの接続係数は次のようになります。 ガウス時間フォレーションに適応します。 これにより、ローカライズが容易になります。 構築を完了するために楕円推定が必要なくなったため、 エネルギー論。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a compelling model of a rotating black hole that is deformed by the effects of loop quantum gravity (LQG). We present a simplified metric and explore two distinct geometries: one in which the masses of the black hole and white hole are equal, and another in which they differ. Our analysis yields the radius of the innermost stable circular orbits (ISCO), as well as the energy and angular momentum of a particle within this framework. Additionally, we find the frequency of the first-order resonance separately. We constrain the model by the quasi-periodic oscillations (QPO) of the X-ray binary GRO J1655-40. We show that $\lambda=0.15^{+0.23}_{-0.14}$ at $1\sigma$ confidence level for equal mass black hole and white hole geometry. For the other geometry we get $\lambda=0.11^{+0.07}_{-0.07}$ at $1\sigma$ confidence level.We encounter a degeneracy in the parameter space that hinders our ability to constrain $\lambda$ with greater precision. | 変形した回転ブラックホールの魅力的なモデルを調査します ループ量子重力 (LQG) の効果による。 簡略化した指標を提示します 2 つの異なる幾何学を探索します。 1 つはブラック ホールの質量です。 ホワイトホールとホワイトホールは等しいものと、それらが異なるものがあります。 私たちの分析結果は 最内安定円軌道 (ISCO) の半径、および この枠組み内の粒子のエネルギーと角運動量。 さらに、 一次共鳴の周波数を個別に求めます。 私たちは、 X線バイナリGROの準周期振動(QPO)によるモデル J1655-40。 $1\sigma$ の信頼度で $\lambda=0.15^{+0.23}_{-0.14}$ であることがわかります 等しい質量のブラック ホールとホワイト ホールのジオメトリのレベル。 他のジオメトリの場合 $1\sigma$ 信頼水準で $\lambda=0.11^{+0.07}_{-0.07}$ が得られます。 パラメーター空間で縮退が発生し、私たちの能力が妨げられます。 $\lambda$ をより正確に制約します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we investigate Holst gravity by examining two distinct examples. The first example involves minimal coupling to torsion, while the second explores non-minimal coupling. The motivation for the first example stems from the recent work by Dombriz, which utilized a technique of imposing constraint constant coefficients to massive torsion in the model Lagrangian to determine parameters for the Einstein-Cartan-Holst gravity. We extend this methodology to investigate dark photons, where axial torsion transforms into axions.Interest in elucidating the abundance of dark photons within the framework of general relativity was sparked by Agrawal. Building on the work of Barman, who explored minimal coupling of massive torsion mediated by dark matter (DM) with light torsion on the order of 1.7 TeV, we have derived a Barbero-Immirzi (BI) parameter of approximately 0.775. This value falls within the range established by Panza et al. at TeV scales, specifically $0\le{\beta}\le{1.185}$. This seems to our knowledge the first time BI parameter is induced by dark photons on a minimal EC gravity. Very recently, implications of findings of BI parameter in cosmological bounces has appeared in the literature. For a smaller BI parameter a higher torsion mass of 1.51 TeV is obtained. Nevertheless. this figure is still a signature of light torsion which can be compatible with light dark photon masses. Magnetic helicity instability of dark photons is investigated. Axion oscillation frequency is shown to depend on the BI parameter and the BI spectra is determined by an histogram. This study not only broadens the understanding of Holst gravity but also provides crucial insights into the interplay between torsion, dark photons, and axions in the cosmological context. | この論文では、2 つの異なるものを調べることによってホルスト重力を調査します。 例。 最初の例では、ねじれへの結合が最小限に抑えられていますが、 2 番目は非最小結合を調べます。 最初の例の動機 これは、印象的な手法を利用した Dombriz による最近の作品に由来しています。 モデル内の大きなねじれに対する定数係数を拘束するラグランジアン アインシュタイン・カルタン・ホルスト重力のパラメータを決定します。 これを延長します 軸のねじれが次のように変換される暗い光子を調査するための方法論 アクシオン。 宇宙空間内の暗黒光子の豊富さを解明することに興味がある。 一般相対性理論の枠組みはアグラワルによって引き起こされました。 ～の成果を基に構築 バーマン、暗闇によって媒介される大規模なねじれの最小限の結合を探求した 1.7 TeV 程度の軽いねじれを伴う物質 (DM) から、 Barbero-Immirzi (BI) パラメータは約 0.775。 この値は以下の範囲内に収まります Panza らによって確立された範囲。 TeVスケール、特に $0\le{\beta}\le{1.185}$。 私たちの知る限りでは、これは初めての BI であると思われます。 パラメータは、最小 EC 重力上の暗い光子によって誘発されます。 ごく最近、 宇宙論的バウンスにおける BI パラメータの発見の意味が明らかになった 文学の中で。 BI パラメータが小さい場合、ねじり質量は 1.51 TeV と高くなります。 が得られます。 それにもかかわらず。 この数字はまだ軽いねじれの痕跡です これは、明るい暗い光子の質量と互換性があります。 磁気ヘリシティ 暗い光子の不安定性が研究されています。 アクシオン振動周波数は BI パラメータに依存することが示されており、BI スペクトルは次の式によって決定されます。 ヒストグラム。 この研究はホルスト重力の理解を広げるだけでなく、 また、ねじれと暗さの相互作用についての重要な洞察も提供します。 宇宙論的な文脈における光子とアクシオン。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the effects of quantum fluctuations on the event horizon area and their implications for corrections to the Bekenstein-Hawking entropy. These quantum corrections are incorporated into the framework of large-scale gravitational systems, utilizing the holographic principle to derive modified Friedmann equations. By redefining the Bekenstein-Hawking entropy, our model predicts significant alterations to the Friedmann equations within specific parameter ranges, offering novel perspectives on cosmological scales. Using distance modulus data from the Pantheon supernova sample, we demonstrate the model's potential to constrain the parameters governing quantum corrections and address unresolved cosmological issues. Crucially, our analysis reveals that quantum fluctuations can increase the area of the event horizon by up to 47\%. Beyond this threshold, theoretical predictions encounter substantial challenges when compared with observational data. This approach bridges quantum gravity and observational cosmology, opening new avenues for testing and refining theoretical models. | 私たちは事象の地平線領域に対する量子ゆらぎの影響を研究し、 ベケンシュタイン・ホーキングエントロピーの修正に対するそれらの影響。 これら 量子補正は大規模なシステムのフレームワークに組み込まれます。 ホログラフィック原理を利用して修正された重力システムを導き出す フリードマン方程式。 ベケンシュタイン・ホーキングエントロピーを再定義することにより、私たちのモデルは 特定の範囲内でフリードマン方程式に対する重大な変更を予測します。 パラメータ範囲を設定し、宇宙論的スケールに関する新しい視点を提供します。 使用する パンテオン超新星サンプルからの距離弾性率データを使用して、 量子補正を制御するパラメータを制約するモデルの可能性と、 未解決の宇宙論的問題に取り組みます。 重要なことに、私たちの分析により次のことが明らかになりました。 量子ゆらぎは事象の地平線の面積を最大 47\% 増加させる可能性があります。 このしきい値を超えると、理論的な予測は大きな課題に直面します 観測データと比較すると。 このアプローチは量子重力を橋渡しします と観測宇宙論、テストと洗練のための新しい道を開く 理論モデル。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study Weyl conformal geometry as a general gauge theory of the Weyl group (of Poincar\'e and dilatations symmetries) in a manifestly Weyl gauge covariant formalism in which this geometry is (automatically) metric and physically relevant. This gives a realistic (quadratic) gauge theory of gravity, with Einstein-Hilbert gravity and a (positive) cosmological constant recovered in its spontaneously broken phase. For the most general action we compute the manifestly Weyl gauge covariant equations of motion and present the conservation laws for the energy-momentum tensor and Weyl gauge current. These laws are valid both in Weyl conformal geometry (with respect to the Weyl gauge covariant derivative) but also in the Riemannian geometry equivalent picture (with respect to its associated covariant derivative). This interesting result is a consequence of (gauged) diffeomorphism invariance of the former versus usual diffeomorphism invariance of the latter. These results are first derived for $d=4$ dimensions and are then extended to conformal geometry in $d$ dimensions while automatically maintaining manifest Weyl gauge invariance/covariance. The results are useful in physical applications with this symmetry. | ワイル群の一般ゲージ理論としてワイル等角幾何学を研究します。 (ポアンカレと膨張対称の) 明らかにワイル ゲージ共変における この幾何学が (自動的に) メートル法および物理的になる形式主義 関連する。 これにより、重力の現実的な (二次) ゲージ理論が得られます。 アインシュタイン・ヒルベルト重力と（正の）宇宙定数は、 自然に壊れた相。 最も一般的なアクションの場合、次のように計算します。 明らかにワイルは共変運動方程式を測定し、 エネルギー運動量テンソルとワイルゲージ電流の保存則。 これら 法則はワイル等角幾何学の両方で有効です（ワイルゲージに関して） 共変微分）だけでなく、リーマン幾何学の等価図でも (関連する共変導関数に関して)。 この興味深い結果は は、前者と前者の (測定された) 微分同相不変性の結果です。 後者の通常の微分同相不変性。 これらの結果は最初に導出されます $d=4$ 次元の場合、$d$ の等角幾何学に拡張されます。 マニフェストワイルゲージを自動的に維持しながらの寸法 不変性/共分散性。 結果は、次のような物理的なアプリケーションに役立ちます。 この対称性。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We conduct a thorough study of the comoving curvature perturbation $\mathcal{R}$ in single-field inflation with two stages, represented by a piecewise quadratic potential, where both the first and second derivatives are allowed to be discontinuous at the transition point. We calculate the evolution of $\mathcal{R}$ by combining the perturbative and non-perturbative methods consistently, and obtain the power spectrum and the non-Gaussian features in the probability distribution function. We find that both the spectrum and the statistics of $\mathcal{R}$ depend significantly on the second derivatives of the potential at both the first and second stages. Furthermore, we find a new parameter constructed from the potential parameters, which we call $\alpha$, plays a decisive role in determining various features in the spectrum such as the amplitude, the slope, and the existence of a dip. In particular, we recover the typical $k^4$ growth of the spectrum in most cases, but the maximum growth rate of $k^5(\log k)^2$ can be obtained by fine-tuning the parameters. Then, using the $\delta N$ formalism valid on superhorizon scales, we give fully nonlinear formulas for $\cal{R}$ in terms of the scalar field perturbation $\delta\phi$ and its time derivative. In passing, we point out the importance of the nonlinear evolution of $\delta\phi$ on superhorizon scales. Finally, using the Press-Schechter formalism for simplicity, we discuss the effect of the non-Gaussian tails of the probability distribution function on the primordial black hole formation. | 共動曲率摂動を徹底的に研究します $\mathcal{R}$ は 2 段階の単一フィールド インフレーションで、 区分二次ポテンシャル。 一次導関数と二次導関数の両方が次のようになります。 遷移点で不連続であってもよい。 進化を計算します 摂動法と非摂動法を組み合わせた $\mathcal{R}$ の計算 一貫してパワー スペクトルと非ガウス特徴を取得します。 確率分布関数。 スペクトルと $\mathcal{R}$ の統計は、次の二次導関数に大きく依存します。 第一段階と第二段階の両方での可能性。 さらに、新たな発見があり、 潜在的なパラメータから構築されたパラメータ ($\alpha$ と呼びます)、 スペクトル内のさまざまな特徴を決定する上で決定的な役割を果たします。 振幅、傾き、ディップの存在。 特に回復するのは、 ほとんどの場合、スペクトルの典型的な $k^4$ の増加ですが、最大の増加 $k^5(\log k)^2$ のレートはパラメータを微調整することで取得できます。 それから、 スーパーホライズンスケールで有効な $\delta N$ 形式を使用すると、完全に与えられます。 スカラー場の摂動に関する $\cal{R}$ の非線形公式 $\delta\phi$ とその時間導関数。 ついでに重要性を指摘しておきます スーパーホライズン スケールでの $\delta\phi$ の非線形進化。 ついに、 簡単にするためにプレス・シェクター形式を使用して、次の効果について説明します。 上の確率分布関数の非ガウス裾 原始ブラックホールの形成。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study observables in the scattering of classical, spinning objects using the KMOC formalism. In particular, we derive formulas to higher order in spin and one loop $\mathcal{O}(G^2)$ for the spin kick and momentum impulse. Our derivation method is agnostic to the choice of theory or special conditions, such as the spin supplementary condition (SSC); we only rely on the generic structure of long-range scattering amplitudes of non-transverse, massive spinning fields in the classical limit. We check these formulas for the case of gravity and agree with previous results from the eikonal formalism after imposing a SSC. | 私たちは、以下を使用して、古典的な回転する物体の散乱における観測量を研究します。 朝鮮民主主義人民共和国の形式主義。 特に、スピンの高次の式を導き出します。 スピンキックと運動量インパルス用の 1 つのループ $\mathcal{O}(G^2)$ です。 私たちの 導出方法は理論や特殊な条件の選択に依存しません。 スピン補足条件 (SSC) など。 私たちはジェネリックのみに依存しています 非横方向の巨大な長距離散乱振幅の構造 古典的な限界におけるスピニングフィールド。 次の場合についてこれらの式を確認します。 重力を考慮し、その後のeikonal形式主義からの以前の結果と一致します。 SSC を課す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Laser Interferometer Space Antenna (LISA), a spaceborne gravitational wave (GW) detector set to launch in 2035, will observe several stochastic GW backgrounds in the mHz frequency band. At least one of these signals -- arising from the tens of millions of unresolved white dwarf binaries in the Milky Way -- is expected to be highly anisotropic on the sky. We evaluate the angular resolution of LISA and its ability to characterize anisotropic stochastic GW backgrounds (ASGWBs) using the Bayesian Spherical Harmonic formalism in the Bayesian LISA Inference Package (BLIP). We use \blip to simulate and analyze ASGWB signals in LISA across a large grid in total observing time, ASGWB amplitude, and angular size. We consider the ability of the \blip anisotropic search algorithm to both characterize single point sources and to separate two point sources on the sky, using a full-width half-max (FWHM) metric to measure the quality and spread of the recovered spatial distributions. We find that the number of spherical harmonic coefficients used in the anisotropic search model is the primary factor that limits the search's angular resolution. Notably, this trend continues until computational limitations become relevant around $\ell_{\mathrm{max}}=16$; this exceeds the maximum angular resolution achieved by other map-making techniques for LISA ASGWBs. | レーザー干渉計宇宙アンテナ (LISA)、宇宙搭載重力アンテナ 波動（GW）検出器は2035年に打ち上げ予定で、いくつかの確率的GWを観測する予定 mHz 周波数帯域のバックグラウンド。 これらのシグナルのうち少なくとも 1 つが発生しています 天の川銀河にある数千万個の未解決の白色矮星連星から -- 空では高度な異方性が予想されます。 角度を評価します LISA の分解能と異方性確率的 GW を特徴付けるその能力 ベイズ球面調和形式を使用した背景 (ASGWB) ベイジアン LISA 推論パッケージ (BLIP)。 \blip を使用してシミュレーションと分析を行います 総観測時間における大規模グリッド全体にわたる LISA の ASGWB 信号、ASGWB 振幅と角度サイズ。 \blip 異方性の能力を考慮します 単一点音源の特徴付けと 2 つの点音源の分離の両方を行う検索アルゴリズム 空上の点光源。 全幅半値 (FWHM) メトリクスを使用して測定します。 復元された空間分布の品質と広がり。 我々は、 異方性探索モデルで使用される球面調和係数の数 は、検索の角度解像度を制限する主な要因です。 特に、 この傾向は、計算上の制限が関連するようになるまで続きます。 $\ell_{\mathrm{max}}=16$;これは達成される最大角度分解能を超えています LISA ASGWB の他のマップ作成手法による。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider four-dimensional general relativity with a negative cosmological constant in the presence of a finite size boundary, $\Gamma$, for both Euclidean and Lorentzian signature. As our boundary condition, we consider the `conformal' boundary condition that fixes the conformal class of the induced metric at $\Gamma$ and the trace of the extrinsic curvature, $K(x^m)$. In Lorentzian signature, we must supplement these with appropriate initial data comprising the standard Cauchy data along a spatial slice and, in addition, initial data for a boundary mode that appears due to the presence of the finite size boundary. We perform a linearised analysis of the gravitational field equations for both an $S^2\times \mathbb{R}$ as well as a Minkowskian, $\mathbb{R}^{1,2}$, boundary. In the $S^2\times \mathbb{R}$ case, in addition to the usual AdS$_4$ normal modes, we uncover a novel linearised perturbation, $\boldsymbol{\omega}(x^m)$, which can exhibit complex frequencies at sufficiently large angular momentum. Upon moving $\Gamma$ toward the infinite asymptotic AdS$_4$ boundary, the complex frequencies appear at increasingly large angular momentum and vanish altogether in the strict limit. In the $\mathbb{R}^{2,1}$ case, although we uncover an analogous novel perturbation, we show it does not exhibit complex frequencies. In Euclidean signature, we show that $K(x^m)$ plays the role of a source for $\boldsymbol{\omega}(x^m)$. When close to the AdS$_4$ asymptotic boundary, we speculate on the holographic interpretation of $\boldsymbol{\omega}(x^m)$. | 4次元一般相対性理論を負の宇宙論で考察する 有限のサイズ境界 $\Gamma$ が存在する場合、両方とも定数 ユークリッド署名とローレンツ署名。 境界条件として、次のように考えます。 誘導されたものの等角クラスを固定する「等角」境界条件 $\Gamma$ の計量と外部曲率のトレース $K(x^m)$。 で ローレンツ署名、適切な初期データでこれらを補う必要があります 空間スライスに沿った標準コーシー データで構成され、さらに 有限の存在により現れる境界モードの初期データ サイズの境界線。 重力場の線形化解析を実行します $S^2\times \mathbb{R}$ とミンコフスキーアンの両方の方程式、 $\mathbb{R}^{1,2}$、境界。 $S^2\times \mathbb{R}$ の場合、さらに 通常の AdS$_4$ 通常モードに、新しい線形化摂動を発見します。 $\boldsymbol{\omega}(x^m)$ は、次の複素周波数を示すことができます。 十分に大きな角運動量。 $\Gamma$ を無限に向かって移動すると 漸近的な AdS$_4$ 境界、複素周波数はますます出現します。 角運動量が大きくなり、厳密な制限内では完全に消滅します。 で $\mathbb{R}^{2,1}$ の場合、同様の新しい摂動が発見されましたが、 複素周波数を示さないことがわかります。 ユークリッド署名では、 $K(x^m)$ が $\boldsymbol{\omega}(x^m)$ のソースの役割を果たすことを示します。 AdS$_4$ の漸近境界に近づくと、ホログラフィックを推測します。 $\boldsymbol{\omega}(x^m)$ の解釈。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyse the interaction between two quantum systems in spacetime and we compare two possible models to describe it: 1) a fully quantum field theoretical (QFT) description of the coupling of two quantum systems mediated by a quantum field and 2) a quantum-controlled model (qc-model), which is an effectively relativistic direct-coupling in which the interaction of two quantum systems is not mediated by a field with local quantum degrees of freedom. We show that while there are regimes where the qc-model can approximate QFT arbitrarily well, it can suffer from retrocausal effects. We discuss in what regimes those retrocausal predictions of the qc-model are non-negligible and whether they can be used to argue that gravity induced entanglement experiments can reveal genuinely quantum aspects of the gravitational interaction or not. | 私たちは時空における 2 つの量子系間の相互作用を分析し、 それを説明するために考えられる 2 つのモデルを比較してください: 1) 完全な量子場 媒介された 2 つの量子システムの結合の理論 (QFT) 記述 量子場と 2) 量子制御モデル (qc モデル) 2 つの相互作用による効果的な相対論的直接結合 量子システムは、次の局所的な量子次数を持つ場によって媒介されません。 自由。 qc モデルが実行できる体制もある一方で、 QFT を任意に適切に近似すると、逆因果効果を受ける可能性があります。 私たちは qc モデルの遡及的予測がどのような体制にあるのかを議論する 無視できないものであり、重力が誘発したと主張するためにそれらを使用できるかどうか もつれ実験は、真の量子的側面を明らかにすることができます。 重力相互作用かどうか。 |