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| We study solutions of the Wheeler DeWitt (WdW) equation in order to recover standard results of cosmological perturbation theory. In mini-superspace, we introduce a dimensionless gravitational coupling $\alpha$ that is typically very small and functions like $\hbar$ in a WKB expansion. We seek solutions of the form $\Psi = e^{iS/\alpha} \psi$ that are the closest quantum analog of a given classical background spacetime. The function $S$ satisfies the Hamilton-Jacobi equation, while $\psi$ obeys a Schr\"odinger-like equation and has a clear probabilistic interpretation. By using the semiclassical limit we express the relation between $\psi$ and the wavefunction of the universe in perturbation theory, $\psi_P$. We apply our formalism to two main examples. The first is a scalar field with a purely exponential potential, of which particularly simple, scaling solutions are known. The other is a slow-roll scenario expanded in the vicinity of the origin in field space. We discuss possible deviations from the classical background trajectory as well as the higher ``time" derivative terms that are present in the WdW equation but not in the perturbative approach. We clarify the conditional probability content of the wavefunctions and how this is related with the standard gauge fixing procedure in perturbation theory. | を回復するために、Wheeler DeWitt (WdW) 方程式の解を研究します。 宇宙論的摂動理論の標準的な結果。 ミニ超空間では、私たちは 無次元の重力結合 $\alpha$ を導入します。 非常に小さく、WKB 拡張の $\hbar$ のような機能を持ちます。 私たちは解決策を模索しています $\Psi = e^{iS/\alpha} \psi$ という形式は、a に最も近い量子類似体です。 与えられた古典的な背景時空。 関数 $S$ は次の条件を満たします。 ハミルトン・ヤコビ方程式は $\psi$ が Schr\"odinger のような方程式に従い、 明確な確率的解釈があります。 半古典的な制限を使用することで、 $\psi$ と宇宙の波動関数の関係を次のように表現します。 摂動理論、$\psi_P$。 私たちは形式主義を 2 つの主要な例に適用します。 の 1 つ目は純粋に指数関数的なポテンシャルを持つスカラー場です。 特に単純なスケーリングソリューションが知られています。 もう一つはスローロールです フィールド空間の原点付近にシナリオを展開。 話し合います 古典的な背景軌道からの逸脱の可能性と、 WdW 方程式には存在するが、WdW 方程式には存在しない高次の「時間」微分項。 摂動的なアプローチ。 の条件付き確率の内容を明確にします。 波動関数とこれが標準ゲージの固定とどのように関係するか 摂動理論の手順。 |
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| Recent developments in the consistent embedding of general 4D static and spherically-symmetric spacetimes in arbitrary single-brane braneworld models [Phys.Rev.D 109 (2024) 4, L041501] initiated the program of studying the bulk structure of braneworld wormholes. In this article, adopting a completely generic approach, we derive the general conditions that the metric functions of any braneworld spacetime must satisfy to describe a wormhole structure in the bulk. Particular emphasis is placed on clarifying the proper uplift of 4D wormholes, expressed in terms of various radial coordinates on the brane, and we demonstrate the important role of the circumferential radius metric function for the embedding. Additionally, the flare-out conditions for braneworld wormholes are presented for the first time and are found to differ from the case of flat extra dimensions. To illustrate the method, we first perform the uplift into the Randall-Sundrum II braneworld model for three well-known 4D wormhole spacetimes; the effective braneworld wormhole solutions of Casadio-Fabbri-Mazzacurati and Bronnikov-Kim, and the Simpson-Visser spacetime. Subsequently, we study their bulk features by means of curvature invariants, flare-out conditions, energy conditions and embedding diagrams. Our analysis reveals that the assumption of a warped extra dimension has non-trivial implications for the structure of 5D wormholes. | 一般的な 4D 静的および 任意の単一ブレーン braneworld モデルにおける球対称時空 [Phys.Rev.D 109 (2024) 4, L041501] バルク研究プログラムを開始 Braneworld ワームホールの構造。 この記事では、 一般的なアプローチにより、計量関数が持つ一般条件を導き出します。 Braneworld の時空は、ワームホール構造を記述するために満たさなければなりません。 バルク。 4D の適切な隆起を明確にすることに特に重点が置かれています。 ブレーン上のさまざまな動径座標で表現されるワームホール、および 円周半径メートル関数の重要な役割を示します。 埋め込み用。 さらに、braneworld のフレアアウト条件 ワームホールは初めて存在し、ワームホールとは異なることが判明しました。 平余寸法の場合。 この方法を説明するために、まず次のことを実行します。 3 つの有名な 4D の Randall-Sundrum II braneworld モデルへの向上 ワームホール時空。 Braneworld の効果的なワームホール ソリューション カサディオ・ファッブリ・マッツァクラティとブロンニコフ・キム、そしてシンプソン・ヴィッサー時空。 次に、曲率不変量を使用してそれらのバルク特徴を研究します。 フレアアウト条件、エネルギー条件、および埋め込み図。 私たちの分析 歪んだ余剰次元の仮定が自明ではないことを明らかにする 5D ワームホールの構造への影響。 |
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| We exploit the results of Bamonti and Gomes (2024) concerning the dynamical (un)coupling of reference frames to gravity to analyse the role of reference frames in the Hole Argument. We introduce a new possible threat to determinism, which we call Arbitrariness Problem (ARB), resulting from the inherent freedom in selecting a reference frame. | 私たちは、力学に関する Bamonti と Gomes (2024) の結果を利用します。 参照フレームの重力への（非）カップリングによる参照の役割の分析 穴引数のフレーム。 私たちは決定論に対する新たな脅威の可能性をもたらします。 これを私たちは恣意性問題 (ARB) と呼び、固有の自由から生じます。 参照フレームを選択する際に。 |
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| The path-integral of 4D Einstein-Hilbert gravity for deSitter like Universe with fluctuations is investigated, and the transition amplitude from one boundary configuration to another is computed. The gravitational system is described by lapse, scale-factor and metric-fluctuation field. Variational consistency demands augmenting the bulk theory with suitable boundary action. A given boundary choice on scale-factor is seen to be achievable via an infinite family of covariant boundary actions, each restricting the boundary choices for the fluctuation field. General covariance intimately ties the two boundary choices, which no longer can be chosen independently. In the absence of back-reaction, the gauge-fixed gravitational path-integral disintegrates into path-integral over scale-factor and metric-fluctuation field, connected only via lapse. While the former is exactly doable, the latter is computed up to one loop via mode decomposition, leading to one loop quantum-corrected lapse action. ``No-boundary'' saddles of the theory without metric perturbations are no longer the saddles of the one-loop corrected action. The quantum-corrected saddles have the Universe starting from a non-zero size. Ultraviolet (UV)-divergences are systematically extracted from the one-loop lapse action and then regularized by adding suitable counter-terms. UV-finite lapse action is then utilized for computing finite transition amplitude. Contributions from virtual gravitons to the transition amplitude are isolated by considering vanishing metric fluctuations at boundaries. These contributions are seen to be secularly growing with Universe size, leading to infrared divergent transition amplitude. | 宇宙のようなデシッターのための 4D アインシュタイン・ヒルベルト重力の経路積分 変動のある状態を調査し、1 からの遷移振幅を調べます。 別の境界構成が計算されます。 重力系は、 経過、スケールファクター、およびメトリック変動フィールドによって記述されます。 変分 一貫性を保つには、適切な境界アクションを使用してバルク理論を強化する必要があります。 あ スケールファクターに関する特定の境界の選択は、無限のスケールを介して達成可能であることがわかります。 共変境界アクションのファミリー。 それぞれが境界の選択肢を制限します。 変動フィールド。 一般共分散は 2 つの境界を密接に結びつけます もはや独立して選択することはできません。 ない場合 逆反応により、ゲージで固定された重力経路積分は崩壊します。 スケールファクターおよびメトリック変動フィールド上のパス積分、接続のみ 経過を経て。 前者は正確に実行可能ですが、後者は最大 1 まで計算されます。 モード分解によるループにより、1 つのループ量子補正の失効が発生する アクション。 計量摂動のない理論の「境界のない」サドルは次のとおりです。 ワンループ修正アクションのサドルではなくなりました。 量子補正された サドルには、ゼロ以外のサイズから始まる宇宙があります。 紫外線 (UV) ダイバージェンスは 1 ループのラプス アクションから系統的に抽出されます。 その後、適切な反対語を追加して正規化します。 UV-有限ラプスアクション 次に、有限遷移振幅を計算するために利用されます。 からの寄稿 仮想重力子と遷移振幅は考慮することによって分離されます。 境界における計量変動の消失。 これらの貢献は次のように見られます 宇宙サイズとともに長期的に成長し、赤外線発散遷移につながる 振幅。 |
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| We present a complete method for the initialisation and extraction of first-order inflationary tensor perturbations for fully relativistic simulations which incorporate gravitational back-reaction. We outline a correspondence between the Cosmological Perturbation Theory (CPT) framework and the numerical relativity BSSN variables in the appropriate limit. We describe a generation method for stochastic tensoral initial conditions, inspired by the standard scalar initial condition used from inflation and implemented in lattice cosmology. We discuss the implementation of this procedure in the GRChombo/GRTeclyn code, and demonstrate the detailed quantitative correspondence between the linearised and fully-nonlinear solutions in the perturbative limit, through the evolution of the background and the tensor power spectrum. We also validate the methodology by showing that energy and momentum constraints are introduced and preserved to second-order or better. We provide some preliminary indicative results probing tensoral non-Gaussianity using the skewness and kurtosis. The computational pipeline presented here will be used to study the emergence of a primordial tensor bispectra and cross-spectra that incorporate the effect of nonlinear gravitational couplings with the metric, which has potential applications for the analysis of next-generation CMB surveys. | の初期化と抽出のための完全な方法を紹介します。 完全相対論的一次インフレーションテンソル摂動 重力反作用を組み込んだシミュレーション。 概要を説明します 宇宙論的摂動理論 (CPT) フレームワークと 適切な制限内の数値相対性 BSSN 変数。 について説明します。 確率的テンソル初期条件の生成方法。 インフレーションから使用され、実装される標準スカラー初期条件 格子宇宙論。 この手順の実装については、 GRChombo/GRTeclyn コードを使用して、詳細な定量的データを示します。 における線形化された解と完全に非線形な解の間の対応関係 バックグラウンドとテンソルの進化による摂動極限 パワースペクトル。 また、そのエネルギーと 運動量の制約が導入され、二次以上に維持されます。 私たちは テンソル非ガウス性を調査するいくつかの予備的な指標結果を提供する 歪度と尖度を使用します。 ここで紹介する計算パイプラインは、 原始テンソルバイスペクトルの出現を研究するために使用され、 非線形重力結合の効果を組み込んだクロススペクトル メトリックを使用すると、分析に応用できる可能性があります。 次世代CMB調査。 |
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| We report on work using a newly developed code, SpheriCo.jl, that computes the gravitational collapse of a spherical scalar field, where the scalar can be either a classical field, or a quantum field operator. By utilising summation-by-parts methods for the numerical derivatives we are able to simulate the collapse longer than was possible previously due to enhanced numerical stability. We present a suite of tests for the code that tests its accuracy and stability, both for the classical and quantum fields. We are able to observe critical behavior of gravitational collapse for the classical setup, in agreement with expected results. The code is also used to compute two-point correlation functions, with results that hint at a non-trivial correlation across the horizon of Hawking quanta. | 新しく開発されたコード SpheriCo.jl を使用した作業について報告します。 球状のスカラー場の重力崩壊。 古典場または量子場の演算子のいずれかです。 活用することで 数値導関数の部分ごとの合計法により、次のことが可能になります。 強化された機能により、以前よりも長く崩壊をシミュレートできます。 数値的安定性。 コードをテストする一連のテストを紹介します。 古典分野と量子分野の両方の精度と安定性。 私たちにはできます 古典的な設定における重力崩壊の臨界挙動を観察するには、 予想される結果と一致しています。 このコードは 2 点の計算にも使用されます。 相関関数。 自明ではない相関関係を示唆する結果が得られる ホーキング量子の地平線を越えて。 |
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| In this article, we adopt the framework developed by R. Laflamme in \textit{Physica A}, \textbf{158}, pp. 58-63 (1989) to analyze the path integral of a massless -- conformally invariant -- scalar field defined on a causal diamond of size $2\alpha$ in 1+1 dimensions. By examining the Euclidean geometry of the causal diamond, we establish that its structure is conformally related to the cylinder $S^{1}_{\beta} \otimes \mathbb{R}$, where the Euclidean time coordinate $\tau$ has a periodicity of $\beta$. This property, along with the conformal symmetry of the fields, allows us to identify the connection between the thermofield double (TFD) state of causal diamonds and the Euclidean path integral defined on the two disconnected manifolds of the cylinder. Furthermore, we demonstrate that the temperature of the TFD state, derived from the conditions in the Euclidean geometry and analytically calculated, coincides with the temperature of the causal diamond known in the literature. This derivation highlights the universality of the connection between the Euclidean path integral formalism and the TFD state of the causal diamond, as well as it further establishes causal diamonds as a model that exhibits all desired properties of a system exhibiting the Unruh effect. | この記事では、R. Laflamme によって開発されたフレームワークを採用します。 \textit{Physica A}、\textbf{158}、58-63 ページ (1989)、パス積分の分析 因果関係で定義された質量のない -- 共形的に不変な -- スカラー場の 1+1 次元のサイズ $2\alpha$ のダイヤモンド。 ユークリッドを調べると 因果ダイヤモンドの幾何学的形状から、その構造が共形であることを確立します。 円柱 $S^{1}_{\beta} \otimes \mathbb{R}$ に関連します。 ここで、ユークリッド 時間座標 $\tau$ には $\beta$ の周期性があります。 この物件と併せて、 フィールドの等角対称性により、接続を識別できます。 因果ダイヤモンドの熱場二重 (TFD) 状態とユークリッドの間 円柱の 2 つの切り離された多様体で定義された経路積分。 さらに、TFD 状態の温度は、 ユークリッド幾何学と解析的に計算された条件が一致する 文献で知られている因果ダイヤモンドの温度を使用します。 これ この導出は、ユークリッド間の関係の普遍性を強調します。 経路積分形式主義と因果ダイヤモンドの TFD 状態、およびそれ さらに、因果関係ダイヤモンドを、望ましいすべてを示すモデルとして確立します。 ウンルー効果を示すシステムの特性。 |
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| We review the suggestion that it is possible to eliminate the Big Bang curvature singularity of the Friedman cosmological solution by considering a particular type of degenerate spacetime metric. Specifically, we take the 4-dimensional spacetime metric to have a 3-dimensional defect with a vanishing determinant of the metric. This new solution suggests the existence of another "side" of the Big Bang (perhaps a more appropriate description than "pre-big-bang" phase used in our original paper). The corresponding new solution for defect wormholes is also briefly discussed. | 我々はビッグバンを排除することが可能であるという提案を検討する を考慮したフリードマン宇宙論的解の曲率特異点 特定のタイプの縮退時空計量。 具体的には、 消失を伴う 3 次元欠陥を持つ 4 次元時空計量 メトリクスの決定要因。 この新しいソリューションは、別のソリューションの存在を示唆しています。 ビッグバンの「側面」（おそらく、より適切な説明） 私たちの元の論文で使用されている「プレビッグバン」フェーズ)。 対応する新しい 欠陥ワームホールの解決策についても簡単に説明します。 |
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| We perform a detailed study of the gravitational tidal Love numbers of extremal zero-temperature Kerr black holes. These coefficients are finite and exhibit the dissipative nature of these maximally spinning black holes. Upon considering the dynamical behavior of the tidal deformations of the extremal Kerr black holes, we provide explicit expressions of the Love numbers at low frequencies. Their calculation is simplified to specific formulas, which are directly derived using the Leaver-MST methods. | 私たちは、重力潮汐愛数の詳細な研究を行います。 極度のゼロ温度のカー ブラック ホール。 これらの係数は有限であり、 これらの最大限に回転するブラック ホールの散逸的な性質を示します。 その上 極値の潮汐変形の動的挙動を考慮する カー ブラック ホール、私たちは低い愛の数の明示的な表現を提供します。 周波数。 計算は特定の式に簡略化されています。 Leaver-MST メソッドを使用して直接導出されます。 |
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| The width of a resonance in a nearly integrable system, i.e. in a non-integrable system where chaotic motion is still not prominent, can tell us how a perturbation parameter is driving the system away from integrability. Although the tool that we are presenting here can be used is quite generic and can be used in a variety of systems, our particular interest lies in binary compact object systems known as extreme mass ratio inspirals (EMRIs). In an EMRI a lighter compact object, like a black hole or a neutron star, inspirals into a supermassive black hole due to gravitational radiation reaction. During this inspiral the lighter object crosses resonances, which are still not very well modeled. Measuring the width of resonances in EMRI models allows us to estimate the importance of each perturbation parameter able to drive the system away from resonances and decide whether its impact should be included in EMRI waveform modeling or not. To tackle this issue in our study we show first that recurrence quantifiers of orbits carry imprints of resonant behavior, regardless of the system's dimensionality. As a next step, we apply a long short-term memory machine learning architecture to automate the resonance detection procedure. Our analysis is developed on a simple standard map and gradually we extend it to more complicated systems until finally we employ it in a generic deformed Kerr spacetime known in the literature as the Johannsen-Psaltis spacetime. | ほぼ積分可能なシステム、つまり、 カオス的な動きがまだ目立たない非積分可能システムは、私たちに教えてくれます。 摂動パラメータがどのようにシステムを可積性から遠ざけているのか。 ここで紹介しているツールは非常に汎用的なものですが、 さまざまなシステムで使用できますが、特にバイナリに興味があります。 極質量比インスピラル (EMRI) として知られるコンパクト オブジェクト システム。 で ブラックホールや中性子星のような、より軽くてコンパクトな天体EMRIは、インスピレーションを与える 重力放射線反応により超大質量ブラックホールになる。 その間 これは、より軽い物体が共鳴を横切ることを刺激しますが、これはまだあまり大きくありません よくモデル化されています。 EMRI モデルの共鳴の幅を測定すると、次のことが可能になります。 システムを駆動できる各摂動パラメータの重要性を推定する 共鳴から遠ざけ、その影響をEMRIに含めるべきかどうかを決定する 波形モデリングかどうか。 私たちの研究ではこの問題に取り組むために、まず次のことを示します。 軌道の反復定量化子は共鳴挙動の痕跡を運びます。 システムの次元に関係なく。 次のステップとして、長い時間を適用します。 共鳴を自動化する短期記憶機械学習アーキテクチャ 検出手順。 私たちの分析は単純な標準地図に基づいて開発されており、 徐々にそれをより複雑なシステムに拡張し、最終的にはそれを採用します 文献で知られている一般的な変形カー時空では、 ヨハンセン・詩篇時空。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analytically calculate the spectrum of stochastic gravitational waves (GWs) emitted by expanding string loops on domain walls in the scenario where domain walls decay by nucleation of string loops. By introducing macroscopic parameters characterizing the nucleation of the loops, the stochastic GW spectrum is derived in a way that is independent of the details of particle physics models. In contrast to GWs emitted from bubble collisions of the false vacuum decay, the string loops do radiate GWs even when they are perfectly circular before their collisions, resulting in that more and more contribution to the spectrum comes from the smaller and smaller loops compared to the typical size of the collided loops. Consequently, the spectrum is linearly proportional to the frequency at the high-frequency region, which is peculiar to this GW source. Furthermore, the results are compared with the recent nano-Hertz pulsar timing array signal, as well as the projected sensitivity curves of future gravitational wave observatories. | 確率的重力波のスペクトルを解析的に計算します (GW) は、次のシナリオでドメイン ウォール上の文字列ループを拡張することによって放出されます。 ドメイン壁はストリング ループの核生成によって崩壊します。 巨視的な視点を導入することで、 ループの核形成を特徴付けるパラメータ、確率的 GW スペクトルは粒子の詳細とは独立した方法で導出されます。 物理モデル。 偽のバブル衝突から放出される GW とは対照的に、 真空が減衰すると、弦のループは完全な状態であっても GW を放射します。 衝突する前に円形になり、その結果、貢献度がますます大きくなります スペクトルへの影響は、 衝突したループの一般的なサイズ。 したがって、スペクトルは線形になります。 特有の高周波領域では周波数に比例します。 このGWソースに。 さらに、結果を最近の結果と比較します。 ナノヘルツパルサータイミングアレイ信号および予測感度 将来の重力波観測所の曲線。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the existence and structure of static and slowly rotating neutron stars (NSs) in a particular truncation of scalar torsion theory with a scalar field $ \phi $ non-minimally coupled to the torsion scalar, and a potential of the form $ V(\phi)=-\mu^2\phi^2/2 +\lambda \phi^4 /4 $. We derive the hydrostatic equilibrium equations in the static case and solve them numerically for both interior and exterior regions using the appropriate boundary conditions near the center and far from the star. We plot the radial profiles of the metric functions and the scalar field as well as the mass-radius diagram of the star employing a set of four different realistic equations of state (EoS). Our findings show a high degree of compatibility with the observational constraints of the GW170817 event and indicate a maximum mass $2.37M_{\odot}$ obtained with the BSk21 EoS for a coupling parameter $ \xi=0.25 $. We extend our analysis to include slow rotation, and determine the relation between the star's moment of inertia and its mass. We also show that the universality relation of the two forms of the normalized moment of inertia continue to hold in scalar torsion theory with non minimal coupling. | 静止中性子とゆっくり回転する中性子の存在と構造を研究します スカラーを使用したスカラーねじれ理論の特定の切り捨てにおけるスター (NS) フィールド $ \phi $ はねじれスカラーに最小に結合されておらず、次の可能性があります。 $ V(\phi)=-\mu^2\phi^2/2 +\lambda \phi^4 /4 $ という形式です。 を導き出します。 静的な場合の静水圧平衡方程式を計算し、数値的に解きます。 適切な境界を使用して内部領域と外部領域の両方に 中心に近い状態と星から遠い状態。 半径方向プロファイルをプロットします 計量関数とスカラー場、および質量半径図の 4 つの異なる現実的な状態方程式を使用した星の状態 (EoS)。 私たちの調査結果は、観測結果との高度な互換性を示しています。 GW170817 イベントの制約と最大質量 $2.37M_{\odot}$ を示します 結合パラメータ $ \xi=0.25 $ に対して BSk21 EoS で取得されます。 延長します 遅い回転を含む分析を行い、 星の慣性モーメントとその質量。 また、普遍性があることも示します。 正規化慣性モーメントの 2 つの形式の関係が維持され続ける 非最小結合を伴うスカラーねじり理論において。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Multipole moments in general relativity serve as a powerful tool for characterising the gravitational field. In this paper, we review the construction of the Geroch--Hansen multipole moments for stationary asymptotically flat vacuum spacetimes. A particular focus is placed on the well-definedness of these moments, which hinges on the uniqueness of the one-point conformal completion in Geroch's asymptotic flatness definition. Based on Geroch's approach, we formulate and prove a revised uniqueness result, thereby filling in some gaps in the original approach. Uniqueness holds up to certain conformal transformations, and we discuss how the multipole moments behave under such transformations. | 一般相対性理論における多極子モーメントは、次のような強力なツールとして機能します。 重力場の特徴を表します。 この論文では、 Geroch の構築 -- 定常のハンセン多極子モーメント 漸近的に平坦な真空時空。 特に重点を置いているのは、 これらの瞬間が明確に定義されているかどうかは、 Geroch の漸近平坦性定義における 1 点共形補完。 Geroch のアプローチに基づいて、修正された一意性の結果を定式化して証明します。 これにより、元のアプローチのギャップがいくつか埋められます。 独自性は次のように維持されます 特定の共形変換について説明し、多極子モーメントがどのように変化するかを議論します。 そのような変化の下で行動します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We test the standardizability of a homogeneous sample of 41 lower-redshift ($0.00415\leq z \leq 0.474$) active galactic nuclei (AGNs) reverberation-mapped (RM) using the broad H$\alpha$ and H$\beta$ emission lines. We find that these sources can be standardized using four radius$-$luminosity ($R-L$) relations incorporating H$\alpha$ and H$\beta$ time delays and monochromatic and broad H$\alpha$ luminosities. Although the $R-L$ relation parameters are well constrained and independent of the six cosmological models considered, the resulting cosmological constraints are weak. The measured $R-L$ relations exhibit slightly steeper slopes than predicted by a simple photoionization model and steeper than those from previous higher-redshift H$\beta$ analyses based on larger datasets. These differences likely reflect the absence of high-accreting sources in our smaller, lower-redshift sample, which primarily comprises lower-accreting AGNs. The inferred cosmological parameters are consistent within 2$\sigma$ (or better) with those from better-established cosmological probes. This contrasts with our earlier findings using a larger, heterogeneous sample of 118 H$\beta$ AGNs, which yielded cosmological constraints differing by $\gtrsim 2\sigma$ from better-established cosmological probes. Our analysis demonstrates that sample homogeneity$-$specifically, the use of a consistent time-lag determination method$-$is crucial for developing RM AGNs as a cosmological probe. | 41 個の下赤方偏移の均質サンプルの標準化可能性をテストします。 ($0.00415\leq z \leq 0.474$) 残響マッピングされた活動銀河核 (AGN) (RM) 広い H$\alpha$ および H$\beta$ 輝線を使用します。 これらは 光源は 4 つの半径 $-$光度 ($R-L$) 関係を使用して標準化できます。 H$\alpha$ と H$\beta$ の時間遅延を組み込んでおり、単色で幅広い H$\alpha$ の明るさ。 $R-L$ 関係パラメータは適切ですが、 考慮された 6 つの宇宙論モデルから独立し、制約されているため、 結果として生じる宇宙論的な制約は弱いです。 測定された $R-L$ 関係 単純な光イオン化で予測されるよりもわずかに急な傾きを示します モデルであり、以前の高赤方偏移 H$\beta$ 解析の結果よりも急峻です より大きなデータセットに基づいています。 これらの違いはおそらく、 私たちの小規模で赤方偏移の低いサンプルでは、主に高濃度の発生源が検出されます。 より低位に蓄積する AGN で構成されます。 推定される宇宙論的パラメーターは次のとおりです。 より確立されたものと 2$\sigma$ (またはそれ以上) 以内の一貫性 宇宙探査機。 これは、より大きな、 118 個の H$\beta$ AGN の不均一サンプル。 これにより宇宙論的結果が得られた より確立された宇宙論とは $\gtrsim 2\sigma$ だけ異なる制約 プローブ。 私たちの分析は、サンプルの均一性$-$特に、 一貫したタイムラグ決定方法の使用$-$は開発にとって重要です 宇宙論探査機としてのRM AGN。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Lorentz violation is a significant phenomenon in the framework of quantum physics, with implications for fundamental symmetries. In this paper, we explore the effects of Lorentz violation on quantum entanglement through a black hole spacetime that is coupled with a Lorentz-violating field. We establish the relationship between the Hartle-Hawking vacuum state and the Boulware number states for this case, and employ the near horizon approximation in an appropriate form to rewrite the black hole metric into a Rindler-like form. Subsequently, using this revised metric, the analytical forms of logarithmic negativity and mutual information are derived and plotted as functions of Rob's distance from the $ r=0 $ point. Based on the results, we find that the coupling between spacetime and the Lorentz-violating vector field alleviates gravity-induced entanglement degradation. At high mode frequencies, the effects of Lorentz violation are negligible, but they become significant at low frequencies. This suggests that investigating Lorentz violation at astrophysical scales requires low-frequency detectors, as the low energy of these fields enhances the significance of the Lorentz-violating field's non-zero vacuum expectation value. | ローレンツ破れは量子の枠組みにおける重要な現象です 基本的な対称性への影響を伴う物理学。 本稿では、 ローレンツ破れが量子もつれに及ぼす影響を、 ローレンツ違反場と結合したブラックホール時空。 私たちは ハートル・ホーキング真空状態と この場合のボウルウェア数は状態を示し、地平線付近の近似を使用します。 ブラックホール計量をリンドラーのようなものに書き換えるための適切な形式で 形状。 その後、この改訂された指標を使用して、 対数負性と相互情報量は次のように導出され、プロットされます。 $ r=0 $ 点からのロブの距離の関数。 その結果に基づいて、私たちは、 時空とローレンツ違反ベクトル場の間の結合を発見する 重力による絡み合いの劣化を軽減します。 ハイモード周波数では、 ローレンツ違反の影響は無視できますが、次の時点で顕著になります。 低周波。 これは、ローレンツ違反を調査することを示唆しています。 天体物理学的スケールでは、エネルギーが低いため、低周波検出器が必要です。 これらの場は、ローレンツ違反場の重要性を高めます。 ゼロ以外の真空期待値。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this letter, we study a holographic diffeomorphism invariant higher-derivative extension of Bergshoeff-Hohm-Townsend (BHT) cosmological gravity in the context of Wald's formalism. We calculate the entropy, mass and angular momentum of warped anti-de Sitter (WAdS$_3$) black holes in ghost-free BHT massive gravity and its extension using the covariant phase space method. We also compute the central charges of the dual boundary conformal field theories (CFT) from the thermodynamics method. | この手紙では、ホログラフィック微分同相不変量を研究します。 Bergshoeff-Hohm-Townsend (BHT) 宇宙論の高微分拡張 ヴァルトの形式主義の文脈における重力。 エントロピー、質量、および ゴーストフリーの歪んだ反ド・シッター (WAdS$_3$) ブラック ホールの角運動量 共変位相空間法を使用した BHT 大重力とその拡張。 また、二重境界等角場の中心電荷も計算します。 熱力学手法による理論 (CFT)。 |
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| We investigate the formation of primordial black holes (PBHs) in an upward step inflationary model, where nonlinearities between curvature perturbations and field fluctuations introduce a cutoff, deviating from the Gaussian case. This necessitates a reevaluation of PBH formation, as $\mathcal{R}$ is not the optimal variable for estimating abundance. Using the extended Press-Schechter formalism, we show that non-Gaussianity modifies both the curvature perturbation profile $\mathcal{R}(r)$ and the integration path in probability space, significantly impacting PBH abundance. Our results reveal that the abundance initially increases with the parameter $h$, which characterizes the relaxation stage after the step. However, beyond a critical value ($h \simeq 5.9$), it sharply declines before rising again. Furthermore, we demonstrate that non-Gaussianity introduces uncertainties in indirect PBH observations via gravitational waves. Notably, we present an example where a positive $f_{\rm NL}$ does not necessarily enhance PBH production, contrary to conventional expectations. Finally, by accounting for non-perturbative effects, we resolve the overproduction of PBHs suggested by pulsar timing array (PTA) data, underscoring the critical importance of incorporating non-Gaussianity in future studies. | 私たちは上向きの原始ブラック ホール (PBH) の形成を調査します。 ステップインフレーションモデル、曲率摂動間の非線形性 そして場の変動によりカットオフが導入され、ガウスの場合から逸脱します。 $\mathcal{R}$ は、PBH 形成の再評価を必要とします。 存在量を推定するための最適な変数。 拡張された Press-Schechter の使用 形式主義では、非ガウス性が両方の曲率を修正することを示します。 摂動プロファイル $\mathcal{R}(r)$ と確率の積分経路 スペースは、PBH の存在量に大きな影響を与えます。 私たちの結果は、 存在量は、最初はパラメーター $h$ とともに増加します。 ステップ後のリラックスステージ。 ただし、臨界値を超えると ($h \simeq 5.9$）、再び上昇する前に急激に下落しました。 さらに、デモンストレーションします 非ガウス性が間接的な PBH 観測に不確実性をもたらすことは、 重力波。 特に、正の $f_{\rm が返される例を示します。 従来とは異なり、NL}$ は必ずしも PBH 生産を高めるわけではありません。 期待。 最後に、非摂動効果を考慮することで、次のことを解決します。 パルサー タイミング アレイ (PTA) データによって示唆される PBH の過剰生成、 将来的に非ガウス性を組み込むことが非常に重要であることを強調する 勉強します。 |
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| General Relativity famously predicts precession of orbital motions in the Schwarzschild metric. In this paper we show that by adding a NUT charge $N = iM$ the precession vanishes to all orders in $G$ even for rotating black holes. Moreover, we conjecture a generalization of the eikonal formula and show that the classical integrable trajectories determine the full quantum amplitude for this black hole, by means of exponentiation of the Post-Minkowskian radial action. Several consequences of integrability in self-dual gravity are discussed. | 一般相対性理論は、地球の軌道運動の歳差運動を予測していることで有名です。 シュヴァルツシルト指標。 この論文では、NUT チャージ $N = を追加することによって、 iM$ 歳差運動は、回転するブラック ホールであっても、$G$ 内のすべての次数に対して消滅します。 さらに、eikonal 公式の一般化を推測し、次のことを示します。 古典的な可積分軌道は、次の量子の完全な振幅を決定します。 このブラック ホールは、ポスト ミンコフスキー放射状の累乗によって計算されます。 アクション。 自己二重重力における積分可能性のいくつかの結果は次のとおりです。 議論しました。 |
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| Modifications of standard general relativity that bring torsion into a game have a long-standing history. However, no convincing arguments exist for or against its presence in physically acceptable gravity models. In this Letter, we provide an argument based on spectral geometry (using methods of pseudo-differential calculus) that suggests that the torsion shall be excluded from the consideration. We demonstrate that there is no well-defined functional extending to the torsion-full case of the spectral formulation of the Einstein tensor. | ゲームにねじれをもたらす標準的な一般相対性理論の修正 長い歴史があります。 しかし、または 物理的に許容される重力モデルにおけるその存在に反対します。 この手紙では、 スペクトル幾何学に基づいて引数を提供します（次のメソッドを使用します）。 疑似微分法）、ねじれを除外する必要があることを示唆しています。 考察から。 明確に定義された関数が存在しないことを実証します。 アインシュタインのスペクトル定式化のねじれが完全な場合に拡張 テンソル。 |
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| We explicitly establish that the Kerr metric represents a pair of self-dual and anti-self-dual gravitational dyons (Taub-NUT instantons). We show that the Newman-Janis algorithm precisely originates from this fact. More generally, this program of understanding four-dimensional black holes as systems of chiral dyons extends to Kerr-Newman and Kerr-Taub-NUT solutions as well. | 我々は、カー指標が自己双対のペアを表すことを明示的に確立します。 および反自己二重重力ダイオン (Taub-NUT インスタントン)。 我々は、 Newman-Janis アルゴリズムはまさにこの事実に基づいています。 より一般的には、 四次元ブラックホールをキラルの系として理解するこのプログラム dyons は、Kerr-Newman および Kerr-Taub-NUT ソリューションにも拡張されます。 |
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| We consider the covariant proposal for the gravitational Compton amplitude for a Kerr black hole. Employing the covariant three- and four-point Compton amplitudes, we assemble the classical one-loop integrand on the maximal cut at all orders in spin, utilizing the method of unitarity. Expanding in powers of spin, we evaluate the one-loop amplitude up to $\mathcal O(G^2 a^8)$. Supplemented with extra contact contributions derived from the far-zone data of the Teukolsky solutions, the one-loop amplitude is in agreement with results available in the literature. We showcase the classical eikonal in the aligned-spin case at $\mathcal O(G^2 a^7)$. | 重力コンプトン振幅の共変提案を検討します。 カーブラックホールの場合。 共変の 3 点および 4 点コンプトンの使用 振幅については、最大カットで古典的な 1 ループ被積分関数を組み立てます。 ユニタリティーの方法を利用して、スピンのすべての次数を計算します。 力の拡大 スピンの場合、$\mathcal O(G^2 a^8)$ までの 1 ループ振幅を評価します。 の遠方ゾーン データから得られた追加の接触寄与が補足されています。 Teukolsky 解では、1 ループ振幅は結果と一致しています。 文献で入手可能です。 古典的なエイコナルを紹介します。 $\mathcal O(G^2 a^7)$ の整列スピンの場合。 |
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| In this study, we explore how a non-minimal coupling between dark matter and gravity can affect the behavior of dark matter in galaxy clusters. We have considered the case of a disformal coupling, which leads to a modification of the Poisson equation. Building on an earlier work, we expand the analysis considering all possible disformal coupling scenarios and employing various dark matter density profiles. In doing so, we aim to constrain the key parameter in our model, the characteristic coupling length. To achieve this, we analyze data from a combination of strong and weak lensing using three statistical approaches: a single cluster fitting procedure, a joint analysis, and one with stacked profiles. Our findings show that the coupling length is typically very small, thus being fully consistent with general relativity, although with an upper limit at $1\sigma$ which is of the order of $100$ kpc. | この研究では、暗黒物質と暗黒物質の間の非最小結合がどのように起こるかを調査します。 重力は銀河団内の暗黒物質の挙動に影響を与える可能性があります。 我々は持っています 変形結合の場合を考慮し、これにより、 ポアソン方程式。 以前の研究に基づいて分析を拡張します 考えられるすべての非正規結合シナリオを考慮し、さまざまな手法を採用する 暗黒物質密度プロファイル。 そうすることで、キーを制限することを目指します。 私たちのモデルのパラメータ、特性結合長。 これを達成するために、私たちは 3 つの方法を使用して、強いレンズと弱いレンズの組み合わせからデータを分析します。 統計的アプローチ: 単一クラスターのフィッティング手順、結合分析、 もう 1 つはスタックされたプロファイルです。 私たちの調査結果は、結合の長さが次のとおりであることを示しています。 通常は非常に小さいため、一般相対性理論と完全に一致します。 ただし、上限は $1\sigma$ で、$100$ kpc 程度です。 |
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| Ho\v{r}ava-Lifshitz gravity (to be precise, its projectable version) is recognized as a renormalizable, unitary, and asymptotically free quantum field theory of gravity. Notably, one of its cosmological predictions is that it can produce scale-invariant primordial density fluctuations and primordial gravitational waves without relying on inflation. In this paper, we investigate the quantum nature of the primordial gravitational waves generated in Ho\v{r}ava-Lifshitz gravity. It has been suggested that, for some inflationary models, the non-classicality of primordial gravitational waves in the squeezed coherent quantum state can be detected using the Hanbury Brown - Twiss (HBT) interferometry. We show that in Ho\v{r}ava-Lifshitz gravity, scale-invariant primordial gravitational waves can be generated during both the radiation-dominated and matter-dominated eras of the Universe. Moreover, the frequency range of their quantum signatures is shown to extend beyond that of inflationary models. | Ho\v{r}ava-Lifshitz 重力 (正確には、その投影可能なバージョン) は 繰り込み可能、ユニタリ、漸近的に自由な量子場として認識される 重力理論。 注目すべきは、その宇宙論的予測の 1 つは、 スケール不変の原始密度変動と原始密度変動を生成します。 インフレーションに頼らずに重力波を発生させる。 この論文で調査するのは、 で生成された原始重力波の量子的性質 Ho\v{r}ava-Lifshitz 重力。 一部のインフレのために、 モデル、スクイーズされた状態における原始重力波の非古典性 コヒーレント量子状態は、ハンベリー ブラウン - ツイス (HBT) を使用して検出できます。 干渉計。 Ho\v{r}ava-Lifshitz では重力、スケール不変であることを示します。 原始重力波は、 放射線が支配する宇宙と物質が支配する宇宙の時代。 さらに、 それらの量子署名の周波数範囲は、その周波数範囲を超えていることが示されています。 インフレモデル。 |
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| We study how a charged particle moving in a uniform magnetic field along its standard circular path (cyclotron motion) reacts to a short-duration, homogeneous, uniform electric field pulse injected in the plane perpendicular to the magnetic field. A `permanent' change in the radius of the initial circle and a shift of its centre is noted at later times, after the pulse is switched off. The magnitude of the velocity undergoes a change too, akin to a `velocity kick'. In summary, our results suggest a pulse-induced `electromagnetic memory-like effect', which is not quite a `wave memory', but, nevertheless, has similar features within a simple, non-relativistic context. | 私たちは、荷電粒子が均一磁場中をその磁場に沿ってどのように移動するかを研究します。 標準的な円軌道 (サイクロトロン運動) は短期間に反応します。 均一で均一な電場パルスが面垂直に注入される 磁場に。 最初の円の半径の「永続的な」変更 パルスが切り替わった後、その中心のシフトが観察されます。 オフ。 速度の大きさも「速度」に似た変化を受けます。 キック'。 要約すると、我々の結果は、パルスによって引き起こされる「電磁気的現象」を示唆しています。 記憶のような効果」。 これは完全な「波の記憶」ではありませんが、それでも 単純な非相対論的なコンテキスト内での同様の特徴。 |
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| We study the transition rates of an atom rotating in a circular orbit, which is coupled with fluctuating electromagnetic fields in vacuum. We find that when the rotational angular velocity exceeds the transition frequency of the atom, the excitation rate can reach the same order of magnitude as the emission rate, even with an extremely low centripetal acceleration resulting from a very small orbital radius. For experimentally accessible centripetal accelerations, the excitation rate of centripetally accelerated atoms can be up to ten to the power of two hundred thousand times that of linearly accelerated atoms with the same acceleration. Our result suggests that the circular version of the Unruh effect can be significant even at very small centripetal accelerations, contrary to the common belief that a large Unruh effect requires large acceleration. This finding sheds new light on the experimental detection of the circular Unruh effect. | 私たちは円軌道で回転する原子の遷移速度を研究します。 真空中の変動電磁場と結合します。 私たちがそれを発見したのは、 回転角速度が原子の遷移周波数を超え、 励起率は放出率と同じ桁に達する可能性があり、 たとえ非常に小さい回転数から生じる極めて低い向心加速度であっても、 軌道半径。 実験的に利用可能な向心加速度の場合、 求心的に加速された原子の励起率は最大 10 倍になります。 直線加速された原子の 20 万倍のパワー 同じ加速度。 私たちの結果は、ウンルーの円形バージョンであることを示唆しています。 非常に小さな向心加速度でも影響は大きくなる可能性がありますが、 大きなウンルー効果には大きな必要があるという一般的な考えに反して、 加速度。 この発見は、実験的な検出に新たな光を当てています。 円形のアンルー効果。 |
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| We consider the classical field theory whose equations of motion follow from the least action principle, but the class of admissible trajectories is restricted by differential equations. The key element of the proposed construction is the complete gauge symmetry of these additional equations . The unfree variation of the trajectories reduces to the infinitesimal gauge symmetry transformation of the equations restricting the trajectories. We explicitly derive the equations that follow from the requirement that this gauge variation of the action vanishes. The system of equations for conditional extrema is not Lagrangian as such, but it admits an equivalent Hamiltonian formulation with a non-canonical Poisson bracket. The bracket is degenerate, in general. Alternatively, the equations restricting dynamics could be added to the action with Lagrange multipliers with unrestricted variation of the original variables. In this case, we would arrive at the Lagrangian equations for original variables involving Lagrange multipliers and for Lagrange multipliers themselves. In general, these two methods are not equivalent because the multipliers can bring extra degrees of freedom compared to the case of equations derived by unfree variation of the action. We illustrate the general method with two examples. The first example is the particle in central field with varying trajectories restricted by equation of conservation of angular momentum. The phase space gets one more dimension, and there is an extra conserved quantity $K$ which is responsible for precession of trajectories. $K=0$ corresponds to the trajectories of usual Lagrangian dynamics. The second example is the linearized gravity with Einstein-Hilbert action and the class of varying fields is restricted by linearized Nordstr\"om equation. This conditional extrema problem is shown to lead to the linearized Cotton gravity equations. | 運動方程式が次式に従う古典的な場理論を検討します。 最小の動作原理ですが、許容される軌道のクラスは次のとおりです。 微分方程式によって制限されます。 提案の重要な要素 構築は、これらの追加方程式の完全なゲージ対称です。 の 軌道の不自由な変化は極小ゲージにまで縮小される 軌道を制限する方程式の対称変換。 私たちは この要件から次の方程式を明示的に導き出します。 アクションのゲージ変化がなくなる。 条件付き方程式系 極値自体はラグランジュ関数ではありませんが、同等のハミルトニアンを認めます。 非正準ポアソン ブラケットを使用した定式化。 ブラケットが退化しています。 一般的な。 あるいは、ダイナミクスを制限する方程式を次のように追加することもできます。 の無制限のバリエーションを持つラグランジュ乗数を使用したアクション 元の変数。 この場合、ラグランジュ方程式に到達します。 ラグランジュ乗数を含む元の変数とラグランジュの場合 乗数自体。 一般に、これら 2 つの方法は同等ではありません なぜなら、乗算器はケースに比べてさらなる自由度をもたらすことができるからです。 アクションの自由でない変化によって導出される方程式。 を図解します。 一般的な方法と 2 つの例を示します。 最初の例は中央の粒子です。 の保存方程式によって制限されるさまざまな軌道を持つフィールド 角運動量。 位相空間はもう 1 次元になり、 歳差運動の原因となる余分な保存量 $K$ 軌跡。 $K=0$ は通常のラグランジュの軌道に相当します ダイナミクス。 2 番目の例は、アインシュタイン・ヒルベルトを使用した線形重力です。 アクションとさまざまなフィールドのクラスは、線形化された Nordstr\"om によって制限されます 方程式。 この条件付き極値問題は、線形化された 綿の重力方程式。 |
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| Recently, a correspondence between quasinormal modes and grey-body factors of black holes has been established. This correspondence is known to be exact in the eikonal regime for a large class of asymptotically flat black holes and approximate when the multipole number \( \ell \) is small. In this work, we demonstrate that there exists a regime where the correspondence holds with unprecedented accuracy even for the lowest multipole numbers: specifically, for perturbations of massive fields in the background of asymptotically de Sitter black holes, provided the field mass is not very small. We also fill the gap in the existing literature via finding the grey-body factors of a massive scalar field in the Schwarzschild- de Sitter background, when $\mu M/m_{P}$ is not small. | 最近、準正規モードとグレーボディ因子の間の対応関係が明らかになりました。 ブラックホールが確立されました。 この対応は次の点で正確であることが知られています。 大規模なクラスの漸近的に平らなブラック ホールのエイコナル体制と 多極数 \( \ell \) が小さい場合の近似値です。 この作品で私たちは、 ～との対応が成立する体制が存在することを証明する 最小の多極数であっても前例のない精度を実現します。 特に、 漸近的にド・ジッターの背景にある巨大な場の摂動 場の質量がそれほど小さくない限り、ブラックホール。 我々もそのギャップを埋めていきます 大規模なスカラーの灰色体因子を見つけることによる既存の文献 $\mu M/m_{P}$ が存在しない場合の Schwarzschild-de Sitter 背景のフィールド 小さい。 |
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| In this work, we focus on the dynamics of a massive one-form field, \textbf{B}, often referred to simply as a vector field, that is minimally coupled to standard Einstein gravity. In the framework of four-dimensional spacetimes, the theory of a massive one-form propagates three massive vector degrees of freedom. The inclusion of a self-interacting potential in this theory results in the breaking of gauge invariance. The breaking of such a fundamental symmetry in Classical Electromagnetism may introduce a ghost mode in massive vector theories, which generally leads to their instability. However, in the context of wormhole physics, the existence of at least one ghost degree of freedom turns out to be a necessary condition to support these exotic geometries within effective field theories. This requirement serves as a strong motivation for our work, wherein we explore the role and phenomenology of massive one-forms, minimally coupled to Einstein gravity, in providing the necessary conditions to sustain wormhole spacetimes. We further analyze the coupling of matter fields to such a vector field through conformal couplings and explore their impact on energy conditions and the physical viability of wormhole solutions. | この作品では、巨大な 1 つの形式のフィールドのダイナミクスに焦点を当てており、 \textbf{B} は単にベクトル場と呼ばれることが多く、最小限の 標準的なアインシュタイン重力と結合されています。 四次元の枠組みの中で 時空、巨大な 1 つの形式の理論は 3 つの巨大なベクトルを伝播します 自由度。 これに自己相互作用の可能性が含まれることにより、 理論はゲージの不変性の破壊をもたらします。 そのようなものの破壊 古典電磁気学の基本的な対称性はゴーストモードを導入する可能性がある 大規模ベクトル理論では、一般に不安定性が生じます。 しかし、ワームホール物理学の文脈では、少なくとも 1 つのワームホールの存在は ゴースト自由度は、これらをサポートするために必要な条件であることが判明 有効場の理論におけるエキゾチックな幾何学。 この要件は、 役割と現象学を探求する私たちの仕事に対する強い動機 アインシュタインの重力との結合を最小限に抑えた巨大な 1 つの形式の、 ワームホール時空を維持するために必要な条件。 さらに分析してみると、 等角結合を介した物質場とそのようなベクトル場との結合 エネルギー状態と物理的生存可能性に対するそれらの影響を調査します。 ワームホールの解決策。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently proposed $SL(2,\mathbb{Z})$ invariant $\alpha$-attractor models have plateau potentials with respect to the inflaton and axion fields. The slope of the potential in the inflaton direction is exponentially suppressed at large values of the inflaton field, but the slope of the potential in the axion direction is double-exponentially suppressed. Therefore, the axion field remains nearly massless and practically does not change during inflation. The inflationary trajectory in such models is stable with respect to quantum fluctuations of the axion field. We show that isocurvature perturbations do not feed into the curvature perturbations during inflation, and argue that such transfer may remain inefficient at the post-inflationary stage. | 最近提案された $SL(2,\mathbb{Z})$ 不変 $\alpha$ アトラクター モデルは、 インフレトンとアクシオン場に関するプラトーポテンシャル。 の傾斜 インフレ方向のポテンシャルは全体的に指数関数的に抑制される インフレトン場の値、しかしアクシオンのポテンシャルの傾き 方向は二重指数関数的に抑制されます。 したがって、アクシオンフィールドは、 質量はほぼゼロのままであり、インフレ中でも実質的に変化しません。 の このようなモデルのインフレーション軌道は量子に関して安定しています。 アクシオン場の変動。 等曲率摂動は影響を受けないことを示します。 インフレ中の曲率の摂動を考慮し、そのようなものは次のように主張します。 インフレ後の段階でも移転は非効率的なままになる可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The detailed structure of the peaks appearing in the density-density correlation function for an acoustic black hole formed by a Bose-Einstein condensate is analytically discussed for a particular, but physically meaningful, sound velocity profile that allows the field modes to be exactly computed. | 密度-密度に現れるピークの詳細構造 ボーズ・アインシュタインによって形成された音響ブラックホールの相関関数 凝縮水は特定の目的について分析的に議論されますが、物理的には 意味のある音速プロファイルにより、フィールドモードが正確に変化します。 計算された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Light scalar fields are frequently used in modern physics, for example, as candidates for dark energy or dark matter. Open quantum dynamical effects, like frequency shifts, induced by such fields in probe particles used in interferometry experiments might open up new perspectives for constraining such models. In this article, we consider a probe scalar particle as a rough approximation for an atom in matter wave interferometry and discuss the frequency shifts induced by interactions with an environment comprising either one of two screened scalar field models: chameleons or symmetrons. For the $n=-4$ chameleon, we revise a previously obtained expression for the induced frequency shift, but confirm that it can likely not be used to obtain new constraints. However, for symmetrons, we find that induced frequency shifts have the potential to tightly constrain previously unreachable parts of the parameter space. | 光スカラー場は、現代物理学で頻繁に使用されます。 たとえば、 暗黒エネルギーまたは暗黒物質の候補。 オープン量子力学効果など 周波数シフトは、で使用されるプローブ粒子のそのような場によって引き起こされます。 干渉計の実験は、そのような制約に対する新たな視点を開く可能性があります。 モデル。 この記事では、プローブスカラー粒子をラフとして扱います。 物質波干渉法における原子の近似と、 以下のいずれかを含む環境との相互作用によって引き起こされる周波数シフト。 2 つのスクリーニングされたスカラー場モデルの 1 つ: カメレオンまたはシンメトロン。 のために $n=-4$ カメレオンの場合、以前に得られた誘導式を修正します。 周波数シフトが発生しますが、新しい周波数を取得するために使用できない可能性があることを確認します。 制約。 ただし、シンメトロンの場合、誘導された周波数シフトが起こることがわかります。 以前は到達できなかった部分を厳しく制限する可能性があります。 パラメータ空間。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Dark matter is believed to account for a significant portion of the mass in the universe, exerting a critical influence on the formation and evolution of cosmic structures. This research delves into the processes of annihilation and decay of dark matter particles, which generate observable signals that deepen our comprehension of their characteristics and behaviors. Furthermore, the study explores the potential role of primordial black holes, with a focus on the emissions of Hawking radiation that could offer valuable insights into their distribution and size range. A key aspect of this investigation revolves around the 21 cm signal, a vital tool for scrutinizing the effects of dark matter particles and primordial black hole phenomena on the intergalactic medium. The upcoming Hongmeng mission, featuring a lunar orbital interferometer array, is poised to revolutionize our ability to observe the 21 cm signal. By conducting measurements devoid of atmospheric disturbances, the mission will significantly boost sensitivity to subtle signals associated with dark matter particle annihilation, decay, and primordial black hole emissions. This study assesses the expected performance of the Hongmeng mission in detecting these telltale signs and aims to unveil fresh insights into the nature and interactions of dark matter particles and primordial black hole emissions through a meticulous analysis of the global 21 cm spectrum. The mission holds immense promise for reshaping our understanding of the universe's concealed components. | 暗黒物質は地球の質量のかなりの部分を占めると考えられています。 宇宙の形成と進化に重大な影響を及ぼしている 宇宙の構造。 この研究は、絶滅のプロセスと 暗黒物質粒子の崩壊。 これにより深化する観測可能な信号が生成されます。 彼らの特徴や行動を私たちが理解すること。 さらに、 この研究では、原始ブラックホールの潜在的な役割を、以下に焦点を当てて調査しています。 ～に関する貴重な洞察を提供する可能性のあるホーキング放射の放出 その分布とサイズの範囲。 この調査の重要な側面は次のとおりです 21cm信号付近で、暗闇の影響を精査するための重要なツール 銀河系間の物質粒子と原始ブラックホール現象 中くらい。 月周回干渉計を搭載した次期Hongmengミッション アレイは、21 cm 信号を観測する能力に革命を起こす準備ができています。 による 大気の擾乱を排除して測定を行うと、ミッションは次のようになります。 暗黒物質に関連する微妙な信号に対する感度が大幅に向上します 粒子の消滅、崩壊、そして原始ブラックホールの放出。 この研究 これらを検出する際に期待されるHongmengミッションのパフォーマンスを評価する 明らかな兆候を示し、自然と自然についての新鮮な洞察を明らかにすることを目的としています。 暗黒物質粒子と原始ブラックホール放出の相互作用 全球の 21 cm スペクトルの綿密な分析を通じて。 ミッションは保持されています 宇宙に隠されているものについての私たちの理解を再構築する大きな約束 コンポーネント。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We solve the gravitational field equations for a static, spherically symmetric spacetime within the framework of the symmetric teleparallel theory of gravity. Specifically, we derive new solutions within the context of power-law $f(Q)$ gravity and the nonmetricity scalar-tensor theory. For the connection in the non-coincidence gauge, we present the point-like Lagrangian that describes the employed field equations. Furthermore, we construct two conservation laws, and for different values of these conserved quantities, we analytically solve the gravitational field equations. New solutions are obtained, we investigate their physical properties and their general relativistic limit. Finally, we discuss the algebraic properties for the derived spacetimes. | 静的な球状の重力場の方程式を解きます。 対称テレパラ理論の枠組み内の対称時空 重力の。 具体的には、以下のコンテキスト内で新しいソリューションを導き出します。 べき法則 $f(Q)$ 重力と非計量性スカラー テンソル理論。 のために 非一致ゲージでの接続では、点状のラグランジアンを提示します。 これは、使用される場方程式を説明します。 さらに、2つ構築します 保存則、およびこれらの保存量のさまざまな値について、 重力場方程式を解析的に解きます。 新しいソリューションは、 得られた物質の物理的特性と一般的な性質を調査します。 相対論的限界。 最後に、次の代数的性質について説明します。 派生時空。 |
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| We study dynamical gravitational collapse in a theory with an infinite tower of higher-derivative corrections to the Einstein-Hilbert action and we show that, under very general conditions, it leads to the formation of regular black holes. Our results are facilitated by the use of a class of theories that possess second-order equations on spherically symmetric metrics, but which are general enough to provide a basis for the gravitational effective action. We analytically solve the collapse of a thin shell of dust and show that it inevitably experiences a bounce at small radius and that its motion can be extended to arbitrary proper time. The collapse of the shell always gives rise to a singularity-free, geodesically complete spacetime that contains horizons if the total mass is above a critical value. In that case, the shell bounces into a new universe through a white hole explosion. Our construction provides, to the best of our knowlege, the first fully dynamical description of formation of regular black holes, and it suggests that higher-derivative corrections may be the most natural way to resolve the singularities of Einstein's theory. | 無限タワーを使った理論での動的重力崩壊を研究します アインシュタイン・ヒルベルト作用に対する高次微分補正の結果を示します。 非常に一般的な条件下では、通常の黒色の形成につながること 穴。 私たちの結果は、次のクラスの理論を使用することによって促進されます。 球対称計量に関する 2 次方程式を持っていますが、これは 重力の効果的な作用の基礎を提供するのに十分一般的です。 私たちは 塵の薄い殻の崩壊を分析的に解き、それが 必然的に小さな半径でバウンドが発生し、その動きは次のようになります。 任意の適切な時間まで延長されます。 殻の崩壊は常に生みだす 地平線を含む、特異点のない、測地的に完全な時空へ 総質量が臨界値を超えている場合。 その場合、砲弾は弾みます ホワイトホールの爆発によって新たな宇宙へ。 私たちの建設が提供するのは、 私たちの知る限り、初めて完全に動的に形成を記述したもの 通常のブラックホールの微分値の補正が可能であることを示唆しています。 アインシュタインの理論の特異点を解決する最も自然な方法です。 |
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| We establish that regular black holes can form from gravitational collapse. Our model builds on a recent construction that realized regular black holes as exact solutions to purely gravitational theories that incorporate an infinite tower of higher curvature corrections in any dimension $D \ge 5$ [arXiv:2403.04827]. We identify a two-dimensional Horndeski theory that captures the spherically symmetric dynamics of the theories in question and use this to prove a Birkhoff theorem and obtain the generalized Israel junction conditions. Armed with these tools, we consider the collapse of thin shells of pressureless matter, showing that this leads generically to the formation of regular black holes. The interior dynamics we uncover is intricate, consisting of shell bounces and white hole explosions into a new universe. The result is that regular black holes are the unique spherically symmetric solutions of the corresponding theories and also the endpoint of gravitational collapse of matter. Along the way, we establish evidence for a solution-independent upper bound on the curvature, suggestive of Markov's limiting curvature hypothesis. | 私たちは、通常のブラックホールが重力崩壊によって形成される可能性があることを証明します。 私たちのモデルは、通常のブラック ホールを実現する最近の構造に基づいて構築されています。 無限を組み込んだ純粋な重力理論に対する正確な解決策 任意の次元でのより高い曲率補正の塔 $D \ge 5$ [arXiv:2403.04827]。 我々は、次のような 2 次元のホーンデスキ理論を特定します。 問題となっている理論の球対称のダイナミクスを捉えて使用します。 これはバーコフの定理を証明し、一般化されたイスラエル接合を得るために使用されます。 条件。 これらのツールを使って、私たちは薄い殻の崩壊を考えます。 これは一般的に圧力のない物質の形成につながることを示しています。 通常のブラックホール。 私たちが明らかにする内部のダイナミクスは複雑で、 新しい宇宙への砲弾の跳ね返りとホワイトホールの爆発。 結果は 通常のブラック ホールは、 対応する理論と重力崩壊の終点も 案件。 その過程で、溶液に依存しないアッパーの証拠を確立します。 曲率に拘束されており、マルコフの限界曲率仮説を示唆しています。 |
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| The detection of a stochastic signal by recent pulsar timing array (PTA) collaborations, including NANOGrav, PPTA, EPTA+InPTA, CPTA and MPTA, has opened a new window to explore gravitational waves (GWs) at nanohertz frequencies. Motivated by the possibility that such a signal could arise from primordial gravitational waves (PGWs), we investigate the implications of tensor non-Gaussianity for the PGW power spectrum. Utilizing PTA data sets, we provide constraints on local-type tensor non-Gaussianity parameter ${F}_{\mathrm{NL}}$. We find $|{F}_{\mathrm{NL}}|\lesssim 7.97$ for a log-normal PGW power spectrum. Our analysis reveals that even moderate tensor non-Gaussianity can lead to significant deviations from standard predictions, thereby offering a novel means to test inflationary scenarios and probe the underlying dynamics of the early Universe. Future multi-band GW observatories, such as LISA, Taiji, and TianQin, will be instrumental in complementing these efforts and further refining our understanding of tensor non-Gaussianity. | 最近のパルサータイミングアレイ（PTA）による確率的信号の検出 NANOGrav、PPTA、EPTA+InPTA、CPTA、MPTA を含むコラボレーションが開始されました ナノヘルツ周波数の重力波 (GW) を探索するための新しいウィンドウです。 そのような信号が原始的なものから生じる可能性が動機となっている 重力波 (PGW) のテンソルの影響を調査します。 PGW パワー スペクトルの非ガウス性。 PTAデータセットを活用して、 ローカル型テンソルの非ガウス性パラメーター ${F}_{\mathrm{NL}}$ に対する制約。 対数正規 PGW パワー スペクトルでは $|{F}_{\mathrm{NL}}|\lesssim 7.97$ が得られます。 私たちの分析により、中程度のテンソル非ガウス性であっても、 標準予測からの大幅な逸脱により、新しい予測が提供されます。 インフレシナリオをテストし、インフレの根底にある力学を調査することを意味します。 初期の宇宙。 将来のマルチバンドGW天文台（LISA、Taiji、 TianQin は、これらの取り組みを補完し、さらなる取り組みに貢献していきます。 テンソルの非ガウス性についての理解をさらに深めます。 |
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| The paper proposes an acceleration effect that a local short-time acceleration produces an additional broadening to spectral line, while the central value of the line remains unaffected. The effect can be considered as a local and non-uniform generalization of Unruh effect. Although the acceleration-induced line broadening effect is too small to be measured in ordinary lab setup, it may offer us a key concept to gain a simple and unified perspective on the cosmic acceleration and the radial acceleration discrepancy of rotating galaxies. We find that the measurement of the acceleration of the cosmic expansion by fitting the distance-redshift relation is essentially the measurement of the line or redshift broadening, and the cosmic acceleration induced line broadening also plays a crucial role in the acceleration discrepancy at the outskirt of rotating galaxies. Possible predictions of the effect are also discussed. | この論文は、局所的な短時間の加速効果を提案しています。 加速によりスペクトル線がさらに広がりますが、 線の中心値は影響を受けません。 その効果として考えられるのは、 ウンルー効果の局所的かつ不均一な一般化。 とはいえ、 加速による線幅拡大効果は小さすぎて測定できません 通常の研究室のセットアップではなく、シンプルで統一されたシステムを実現するための重要な概念を提供してくれるかもしれません。 宇宙加速度と半径方向加速度の不一致についての視点 回転銀河のこと。 の加速度を測定すると、 距離と赤方偏移の関係を当てはめることによる宇宙の膨張は、本質的には 線または赤方偏移の広がりと宇宙の加速度の測定 誘発されたラインの広がりも加速に重要な役割を果たします 回転銀河の郊外における不一致。 考えられる予測は、 効果についても議論されています。 |
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| Pulsar timing arrays (PTAs) are essential tools for detecting the stochastic gravitational wave background (SGWB), but their analysis faces significant computational challenges. Traditional methods like Markov-chain Monte Carlo (MCMC) struggle with high-dimensional parameter spaces where noise parameters often dominate, while existing deep learning approaches fail to model the Hellings-Downs (HD) correlation or are validated only on synthetic datasets. We propose a flow-matching-based continuous normalizing flow (CNF) for efficient and accurate PTA parameter estimation. By focusing on the 10 most contributive pulsars from the NANOGrav 15-year dataset, our method achieves posteriors consistent with MCMC, with a Jensen-Shannon divergence below \(10^{-2}\) nat, while reducing sampling time from 50 hours to 4 minutes. Powered by a versatile embedding network and a reweighting loss function, our approach prioritizes the SGWB parameters and scales effectively for future datasets. It enables precise reconstruction of SGWB and opens new avenues for exploring vast observational data and uncovering potential new physics, offering a transformative tool for advancing gravitational wave astronomy. | パルサー タイミング アレイ (PTA) は、確率論的な現象を検出するための重要なツールです。 重力波背景 (SGWB) ですが、その分析は重要な課題に直面しています 計算上の課題。 マルコフ連鎖モンテカルロなどの従来の手法 (MCMC) ノイズパラメータが存在する高次元パラメータ空間に苦戦 多くの場合、既存の深層学習アプローチはモデル化できませんが、 ヘリングス ダウン (HD) 相関または合成データセットでのみ検証されます。 私たちは 効率的なフローマッチングベースの連続正規化フロー (CNF) を提案します。 正確な PTA パラメータ推定。 最も貢献した 10 件に焦点を当てる NANOGrav 15 年データセットからのパルサー、私たちの方法は事後分布を達成します MCMC と一致し、ジェンセン・シャノン発散が \(10^{-2}\) nat 未満である、 サンプリング時間を 50 時間から 4 分に短縮します。 多用途の機能を搭載 埋め込みネットワークと再重み付け損失関数を使用する私たちのアプローチでは、 SGWB パラメータとスケーリングは、将来のデータセットに合わせて効果的に行われます。 正確な SGWB を再構築し、広大な観測を探索するための新たな道を開く データを収集し、潜在的な新しい物理学を発見し、革新的なツールを提供します。 重力波天文学の進歩。 |
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| Gravitational collapse and bubble evolution in the asymptotical Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW) Universe is an intriguing and intricate problem. We systematically analyze dynamics for contact \sch-FLRW (McVittie) spacetimes, focusing on their general junction conditions and introducing a novel function to simplify the extrinsic curvature and surface stress-energy tensor. We explore both static and dynamic scenarios, including special cases such as Schwarzschild, FLRW, and Einstein-Straus configurations by using our general framework. Numerical calculations further reveal the evolution of the concentric McVittie spacetimes with various initial conditions, offering deep insights into the interplay between the McVittie mass parameter and initial peculiar velocity. These results provide a unified perspective for understanding gravitational collapse and bubble evolution in cosmology and astrophysics. | 漸近的な重力崩壊と気泡の進化 フリードマン・ルメートル・ロバートソン・ウォーカー (FLRW) 宇宙は、興味深いものであり、 複雑な問題。 \sch-FLRW の接触ダイナミクスを体系的に分析します (McVittie) 時空の一般的な接合条件と 外部の曲率と表面を単純化する新しい関数の導入 応力エネルギーテンソル。 以下のような静的シナリオと動的シナリオの両方を検討します。 シュワルツシルト、FLRW、アインシュタイン-シュトラウス構成などの特殊なケース 一般的なフレームワークを使用して。 数値計算によりさらに次のことが明らかになります。 さまざまな初期値を伴う同心マクビッティ時空の進化 マクビティ集団間の相互作用についての深い洞察を提供します。 パラメータと初固有速度。 これらの結果により、統一された 重力崩壊と気泡の進化を理解するための視点 宇宙論と天体物理学。 |
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| The $3+1$ formalism provides a structured approach to analyzing spacetime by separating it into spatial and temporal components. When applied to the Robertson-Walker metric, it simplifies the analysis of cosmological evolution by dividing the Einstein field equations into constraint and evolution equations. It introduces the lapse function $N$ and the shift vector $N^i$, which control how time and spatial coordinates evolve between hypersurfaces. In standard model cosmology, $N = 1$ and $N^i = 0$ for the Robertson-Walker metric. However, the $N$ becomes a function of time when we apply the metric to the minimally extended varying speed of light model. This approach allows for a more direct examination of the evolution of spatial geometry and offers flexibility in handling scenarios where the lapse function and shift vector vary. In this manuscript, we derive the model's $N$ and $N^i$, along with the constraint and evolution equations, and demonstrate their consistency with the existing Einstein equations. We have shown in a previous paper that the possibility of changes in the speed of light in the Robertson-Walker metric is due to cosmological time dilation. Through the $3+1$ formalism, we can make the physical significance more explicit and demonstrate that it can be interpreted as the lapse function. From this, we show that the minimally extended varying speed of light model is consistent. | $3+1$ 形式主義は、時空を分析するための構造化されたアプローチを提供します。 それを空間的要素と時間的要素に分離します。 に適用すると、 ロバートソン・ウォーカー計量法、宇宙論的進化の分析を簡素化します アインシュタイン場方程式を制約と発展に分割することによって 方程式。 ラプス関数 $N$ とシフト ベクトル $N^i$ を導入します。 これは、超曲面間で時間と空間の座標がどのように変化するかを制御します。 で 標準模型宇宙論、ロバートソン・ウォーカーの $N = 1$ および $N^i = 0$ メトリック。 ただし、メトリクスを適用すると、$N$ は時間の関数になります。 最小限に拡張された光速度変化モデル。 このアプローチにより、 空間幾何学とその提案の進化をより直接的に調べる ラプス関数とシフトベクトルが使用されるシナリオを柔軟に処理できる 変化する。 この原稿では、モデルの $N$ と $N^i$ を導き出します。 制約方程式と発展方程式を作成し、それらの式との一貫性を実証します。 既存のアインシュタイン方程式。 以前の論文で示したように、 ロバートソン・ウォーカー計量における光速度の変化の可能性は 宇宙論的な時間の遅れが原因です。 $3+1$ 形式主義を通じて、次のようにすることができます。 物理的な重要性をより明確にし、それが解釈可能であることを実証する ラプス機能として。 これから、最小拡張された変動が 光速度モデルは一貫しています。 |
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| The first and second laws of thermodynamics should lead to a consistent scenario for discussing the cosmological constant problem. In the present study, to establish such a thermodynamic scenario, cosmological equations in a flat Friedmann-Lema\^{i}tre-Robertson-Walker universe were derived from the first law, using an arbitrary entropy $S_{H}$ on a cosmological horizon. Then, the cosmological equations were formulated based on a general formulation that includes two extra driving terms, $f_{\Lambda}(t)$ and $h_{\textrm{B}}(t)$, which are usually used for, e.g., time-varying $\Lambda (t)$ cosmology and bulk viscous cosmology, respectively. In addition, thermodynamic constraints on the two terms are examined using the second law of thermodynamics, extending a previous analysis [Phys. Rev. D 99, 043523 (2019) (arXiv:1810.11138)]. It is found that a deviation $S_{\Delta}$ of $S_{H}$ from the Bekenstein-Hawking entropy plays important roles in the two terms. The second law should constrain the upper limits of $f_{\Lambda}(t)$ and $h_{\textrm{B}}(t)$ in our late Universe. The orders of the two terms are likely consistent with the order of the cosmological constant $\Lambda_{\textrm{obs}}$ measured by observations. In particular, when the deviation $S_{\Delta}$ is close to zero, $h_{\textrm{B}}(t)$ and $f_{\Lambda}(t)$ should reduce to zero and a constant value (consistent with the order of $\Lambda_{\textrm{obs}}$), respectively, as if a consistent and viable scenario could be obtained from thermodynamics. | 熱力学の第 1 法則と第 2 法則により、一貫した 宇宙定数の問題を議論するためのシナリオ。 現在では このような熱力学シナリオを確立するために、宇宙方程式を研究します。 平らなフリードマン-レマ\^{i}トレ-ロバートソン-ウォーカー宇宙は、 第一法則、宇宙論的地平上の任意のエントロピー $S_{H}$ を使用します。 それから、 宇宙方程式は、次のような一般的な公式に基づいて定式化されました。 $f_{\Lambda}(t)$ と $h_{\textrm{B}}(t)$ という 2 つの追加の駆動項が含まれています。 これは通常、時変 $\Lambda (t)$ 宇宙論やバルクなどに使用されます。 それぞれ粘性宇宙論。 さらに、熱力学的制約 2 つの項は、熱力学の第 2 法則を使用して調べられ、 以前の分析 [Phys. Rev. D 99、043523 (2019) (arXiv:1810.11138)]。 それは ベケンシュタイン・ホーキング理論からの偏差 $S_{\Delta}$ が $S_{H}$ であることが判明しました エントロピーは 2 つの用語で重要な役割を果たします。 第二法則は制約すべきである $f_{\Lambda}(t)$ と $h_{\textrm{B}}(t)$ の上限 宇宙。 2 つの項の順序は、おそらく次の順序と一致します。 観測によって測定された宇宙定数 $\Lambda_{\textrm{obs}}$。 で 特に、偏差 $S_{\Delta}$ がゼロに近い場合、 $h_{\textrm{B}}(t)$ と $f_{\Lambda}(t)$ はゼロと定数になるはずです 値 ($\Lambda_{\textrm{obs}}$ の順序と一致) をそれぞれ次のように指定します。 一貫性のある実行可能なシナリオが熱力学から得られれば。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We present phenomenological signatures for a modified gravity model f(R),
constructed with linear, quadratic, cubic and quartic terms. The obtained
signatures satisfy current phenomenological bounds reported by PLANCK and
BICEP3. Furthermore, two of the model solutions $\sigma_1$ and $\sigma_2$ seem
to favor a much lower value for the tensor-to-scalar ratio
$0.0005| 修正された重力モデル f(R) の現象学的シグネチャを提示します。
線形、二次、三次、および四次の項で構築されます。 得られたもの
シグネチャは、PLANCK によって報告されている現在の現象学的限界を満たしており、
BICEP3。 さらに、モデル解 $\sigma_1$ と $\sigma_2$ のうちの 2 つは、
テンソル対スカラー比のより低い値を優先する
現在より $0.0005 | |
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| This paper investigates how rotating traversable wormholes incorporate two cosmic strings at the throat of the wormhole. Building on arXiv:gr-qc/9803098v2 for rotating traversable wormholes and arXiv:gr-qc/0401036 analysis of scalar perturbations, a modified metric that accounts for these cosmic string perturbations is presented. This paper evaluates the Null Energy Condition in the presence of these string perturbations and focuses mainly on the scalar field dynamics in this modified spacetime. Using localized Gaussian perturbations to model cosmic string effects, this paper discusses the impact of angular and radial distributions from the cosmic strings on the spacetime geometry. Regularization has been applied to the shape function and energy condition violations at the wormhole throat, helping to eliminate divergences. The paper concludes with the result that the presence of cosmic strings induces unique anisotropic contributions. Future work could explore gravitational wave signatures associated with similar systems. | この論文では、回転する横断可能なワームホールに 2 つの要素がどのように組み込まれているかを調査します。 ワームホールの喉元にある宇宙の糸。 arXiv:gr-qc/9803098v2 での構築 回転可能なワームホールとスカラーの arXiv:gr-qc/0401036 解析用 摂動、これらの宇宙ひもを説明する修正された計量 摂動が提示される。 この論文では、次のようなヌルエネルギー条件を評価します。 これらの文字列摂動の存在を調べ、主にスカラーに焦点を当てます。 この変更された時空におけるフィールドダイナミクス。 ローカライズされたガウスの使用 宇宙ひも効果をモデル化するための摂動、この論文ではその影響について議論します 時空上の宇宙ひもからの角度分布と動径分布の 幾何学。 形状関数とエネルギーに正則化を適用 ワームホールスロートでの条件違反を除去し、発散を排除するのに役立ちます。 この論文は、宇宙ひもが存在すると、 ユニークな異方性の貢献。 将来の研究では重力波を探究する可能性がある 同様のシステムに関連付けられたシグネチャ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the information loss at the cosmological apparent horizon in an expanding universe does not obey Landauer's principle for efficient information erasure. This is in contrast to what happens for black holes, where the principle is upheld exactly. We discuss about the implications this result provides for the differences between information loss at black holes and that at the cosmological apparent horizon, which we term the "Cosmological Information Paradox". We also discuss how this result may point towards incompleteness of quasi-local descriptions of energy and could also point towards different thermodynamic settings in gravitational systems and how information thermodynamics as we know it may have limits to its applicability. | 我々は、宇宙論的な見かけの地平線における情報損失が、 膨張する宇宙は効率的な情報を求めるランダウアーの原理に従っていない 消去。 これは、ブラック ホールで起こることとは対照的です。 原則は正確に守られています。 この結果の影響について話し合います ブラックホールでの情報損失とブラックホールでの情報損失の違いを提供します。 私たちが「宇宙論的地平線」と呼ぶ、宇宙論的な見かけの地平線で、 情報パラドックス」。 また、この結果がどのようなことを示しているのかについても議論します。 エネルギーの準局所的記述の不完全性を指摘する可能性もある 重力系におけるさまざまな熱力学的設定とその方法 私たちが知っている情報熱力学は、その適用性に限界がある可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Breaking diffeomorphism invariance has been motivated in the literature in several contexts, including emergent General Relativity (GR). For this to be an admissible possibility, GR augmented with minor violations of general covariance must yield only slight deviations from the outcomes of GR. In this paper, the cosmological evolution of the scale factor in gravity with explicitly broken general covariance is investigated in the (modified) Friedmann-Lema\^{\i}tre-Robertson-Walker (FLRW) spacetime. The model augments the GR Lagrangian with all of the diffeomorphism-breaking (but Lorentz invariant) terms in the leading order, the terms involving two derivatives. The magnitudes of (minor) violations are kept general modulo the conditions for a healthy linearized version of the model. The analytic solutions of the scale factor in the full non-linear theory for the single-component universes are attempted; the radiation and vacuum solutions are found analytically, whereas the matter solution is worked out numerically since an analytic solution does not exist in the required form. It is observed that the solutions smoothly connect to those of GR in the limit of vanishing symmetry-breaking. The more realistic, two-component, and three-component universes are numerically studied, and no sign of unhealthy behavior is observed: minor diffeomorphism violating modifications to GR do not cause instabilities in the evolution of the scale factor. | 微分同相不変性を破ることは、次の文献で動機付けられています。 新興の一般相対性理論 (GR) を含むいくつかの文脈。 これが 許容される可能性、一般的な規則の軽微な違反で GR が強化される 共分散は、GR の結果からわずかな偏差のみを生成する必要があります。 この中で 論文、重力におけるスケールファクターの宇宙論的進化 明らかに壊れた一般共分散は (修正済み) で調査されます。 フリードマン・レマ\^{\i}トレ・ロバートソン・ウォーカー (FLRW) 時空。 モデルが強化される すべての微分同相解析を備えた GR ラグランジュ関数 (ただし、ローレンツ invariant) 項が先頭にあり、2 つの微分を含む項。 の (軽度の) 違反の規模は、条件を法として一般的に維持されます。 モデルの健全な線形化バージョン。 スケールの分析ソリューション 単一成分宇宙の完全な非線形理論の要素は次のとおりです。 試みた。 放射線と真空の解決策は分析的に求められますが、 解析的な解決策があるため、問題の解決策は数値的に計算されます。 必要な形式で存在しません。 解決がスムーズに行われていることが観察されます。 消滅対称性の破れの極限でGRのものと接続します。 多ければ多いほど 現実的な 2 成分宇宙、および 3 成分宇宙は数値的には次のようになります。 研究しましたが、不健全な動作の兆候は観察されませんでした: 軽微な微分同相写像 GR への変更に違反しても、の進化に不安定性が生じることはありません。 スケール係数。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we investigate the strong gravitational lensing effects around a spherically symmetric regular black hole, whose metric is derived from a non-singular collapsing dust ball model in asymptotically safe gravity. In this regular black hole spacetime, we obtain the analytical expression of the light deflection angle via calculating the strong field limit coefficients, and then evaluate the lensing observables in strong field regime by supposing the regular black holes as the candidate of $M87^*$ and $SgrA*$ supermassive black holes, respectively. In addition, we also in detail analyze the effects of the scale parameter $\xi$ on the strong deflection angle and the lensing observables. We expect our results will be useful in the future to distinguish these non-singular black holes from their classical singular counterparts. | この論文では、周囲の強力な重力レンズ効果を調査します。 球面対称の通常のブラック ホール。 その計量は次から導出されます。 漸近的に安全な重力における非特異崩壊ダストボールモデル。 この中で 通常のブラックホール時空では、光の解析的表現が得られます。 強い磁場制限係数を計算して偏向角を計算し、 evaluate the lensing observables in strong field regime by supposing the $M87^*$ と $SgrA*$ 超大質量ブラックの候補としての通常のブラックホール それぞれ穴。 さらに、その効果についても詳細に分析しています。 強い偏向角とレンズのスケールパラメータ $\xi$ 観測可能なもの。 私たちの結果は将来、区別するのに役立つと期待されます。 これらの非特異ブラック ホールは、古典的な特異ブラック ホールに対応するものとは異なります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We suggest a finite-time geometric optimization framework to analyze thermal fluctuations and optimal processes in black holes. Our approach implement geodesics in thermodynamic space to define optimal pathways between equilibrium and non-equilibrium states. Since thermodynamic metrics need not be positive definite, the method ensures a positive thermodynamic length by incorporating simple scale factor into the metric. We show that the thermodynamic length and the scale factor are sensitive to phase transitions in entropy representation, addressing a key gap in Hessian thermodynamic geometry. Additionally, we link the scale factor to the sign of thermodynamic curvature, connecting it to the information geometry governing optimal processes. Our results indicate that optimal fluctuations can drive the evaporation of Schwarzschild and Kerr black holes, which may significantly differ from Hawking radiation. We also explore optimal accretion-driven processes supported by an external inflow of energy. | 熱解析のための有限時間幾何最適化フレームワークを提案します。 ブラックホールの変動と最適プロセス。 私たちのアプローチの実装 平衡間の最適な経路を定義するための熱力学空間の測地線 そして非平衡状態。 熱力学指標は正である必要はないので この方法では、確実に正の熱力学的長さが保証されます。 単純なスケール係数をメトリックに組み込みます。 熱力学的長さと スケール係数はエントロピー表現における相転移の影響を受けやすく、 ヘッセ熱力学幾何学の重要なギャップに対処します。 さらに、リンクさせていただきます スケール係数を熱力学的曲率の符号に結び付け、 最適なプロセスを支配する情報幾何学。 私たちの結果は次のことを示しています 最適な変動によりシュワルツシルトとカーブラックの蒸発が促進される これはホーキング放射とは大きく異なる可能性があります。 私たちも探検します 外部からのエネルギー流入によってサポートされる最適な降着駆動プロセス。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We have studied the gravitational wave generated by extreme mass ratio inspirals (EMRIs) along eccentric orbits on equatorial plane within the frame of the swirling-Kerr black hole spacetime. The swirling-Kerr black hole has an extra swirling parameter, which characterizes the rotation of universe background. Our findings indicate that this swirling parameter leads to a delay phase shift in the gravitational waveforms. The impact of the swirling parameter on EMRI gravitational waves is suppressed by the black hole's spin parameter. As a result, extracting information about the swirling parameter from gravitational waves in a static black hole spacetime is much easier than in the case of a rapidly rotating black hole. Our analysis also shows that a high black hole spin leads to a greater overlap of gravitational waveforms for different swirling parameters. We further investigate the potential issue of waveform confusion caused by the orbital eccentricity and semi-latus rectum parameters. As the swirling parameter increases, the relative variation in eccentricity also increases, while the variation in the semi-latus rectum decreases rapidly. The trends in these changes with the swirling parameter resemble those observed with the MOG (Modified Gravity) parameter, though with different rates of change. These results provide deeper insights into the properties of EMRI gravitational waves and the swirling of the universe background. | 私たちは極限の質量比によって発生する重力波を研究してきました。 フレーム内の赤道面上の離心軌道に沿った吸気線 (EMRI) 渦巻くカー ブラック ホール時空の様子。 渦巻くカー ブラック ホールには、 宇宙の回転を特徴づける追加の渦巻きパラメータ 背景。 私たちの調査結果は、この渦巻くパラメータが遅延につながることを示しています。 重力波形の位相シフト。 渦巻きの衝撃 EMRI重力波のパラメータはブラックホールのスピンによって抑制される パラメータ。 その結果、渦巻くパラメータに関する情報が抽出されます。 静的なブラックホール時空の重力波からの方がはるかに簡単です 急速に回転するブラックホールの場合。 私たちの分析では、 ブラックホールの高いスピンは、重力波形のより大きな重なりをもたらします。 旋回パラメータが異なります。 次の潜在的な問題をさらに調査します。 軌道離心率と半広腸直腸による波形の混乱 パラメータ。 旋回パラメータが増加すると、相対的な変動が大きくなります。 偏心率も増加し、直腸半広腸の変動も増加します 急速に減少します。 渦巻きパラメータによる変化の傾向 MOG (Modified Gravity) パラメータで観察されたものに似ていますが、 変化率が異なります。 これらの結果は、 EMRI重力波の性質と宇宙の渦巻き 背景。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Rotating regular black hole, as a promising extension beyond general relativity, offer a phenomenological model that resolves spacetime singularities. In this study, we investigate the observational features of thin accretion disk around a well-known rotating regular black hole, which introduce an exponential converge factor $e^{-k/r}$ to the black hole mass M, where $k$ is the regular parameter. By studying the effects of the regular parameter on key quantities such as energy, angular momentum, and the innermost stable circular orbits of a test particle, we are able to analyze the radiative flux, temperature, and differential luminosity of the thin accretion disk in this rotation regular black hole spacetime. By using the ray-tracing method, we also obtain the bolometric images of thin accretion disk around this rotating regular black hole, with various black hole spins and inclination angels. Our results show that the regular parameter significantly impacts the observables, enhancing the radiation efficiency of thin accretion disk and contracting the lensing bands of black hole image, compared to Kerr black hole. These effects become more pronounced for rapidly rotating regular black hole and large inclination angels, making them more detectable in astrophysical observations. | 通常のブラックホールの回転、一般を超えた有望な拡張として 相対性理論、時空を解決する現象学的モデルを提供する 特異点。 この研究では、薄いものの観察上の特徴を調査します。 よく知られた回転する規則的なブラック ホールの周りの降着円盤。 ブラック ホールの質量 M に対する指数収束係数 $e^{-k/r}$、ここで $k$ は通常のパラメータです。 通常のパラメータの影響を研究することで、 エネルギー、角運動量、最内安定などの重要な量 テスト粒子の円軌道により、放射束を分析できます。 この中の薄い降着円盤の温度と光度差 回転規則的なブラックホール時空。 レイトレーシング手法を使用することで、 この回転する周囲の薄い降着円盤のボロメトリー画像を取得します。 通常のブラック ホールと、さまざまなブラック ホールの回転と傾斜角を持ったブラック ホール。 私たちの 結果は、通常のパラメータが観測値に大きな影響を与えることを示しています。 薄い降着円盤の放射効率を高め、降着円盤を縮小する カー ブラック ホールと比較したブラック ホール画像のレンズ バンド。 これらの効果 急速に回転する通常のブラックホールや大型のブラックホールではより顕著になります。 傾斜角の天使を天体物理学的観測でより検出しやすくします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper explores the Friedmann field equations within the framework of Lovelock gravity, a natural extension of Einstein's gravity, focusing on both flat and open universes. Utilizing an approach based on independent Riemann tensor components, we derive generalized Friedmann equations for Lovelock gravity and categorize the solutions into Type I and Type II types. We identify additional vacuum solutions in a flat universe and present a comprehensive solution for a pressure-free scenario in an open universe, both unique to Lovelock gravity. These findings provide new insights into the cosmological implications of Lovelock gravity and offer a foundation for further exploration into the universe's evolutionary trajectory. | この論文では、次の枠組み内でフリードマン場方程式を調査します。 ラブロック重力、アインシュタインの重力の自然な拡張であり、両方に焦点を当てています。 フラットでオープンな宇宙。 独立したリーマンに基づくアプローチの活用 テンソル成分から、ラブロックの一般化フリードマン方程式を導き出します。 重力を考慮して、ソリューションをタイプ I とタイプ II に分類します。 私たちは識別します 平面宇宙における追加の真空ソリューションを提供し、包括的なソリューションを提供します。 オープンユニバースにおける圧力のないシナリオのためのソリューション。 どちらもユニークです。 ラブロックの重力。 これらの発見は、宇宙論に対する新たな洞察を提供します。 ラブロック重力の影響を明らかにし、さらなる探求のための基礎を提供する 宇宙の進化の軌跡へ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The present work aims to investigate an interacting Umami Chaplygin gas in the background dynamics of a spatially flat Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW) universe when adiabatic particle creation is allowed. Here, the universe is taken to be an open thermodynamical model where the particle is created irreversibly and consequently, the creation pressure comes into the energy-momentum tensor of the material content. The particle creation rate is assumed to have a linear relationship with the Hubble parameter ($\Gamma \propto H$) and the created particle is dark matter (pressureless). With this creation rate a single fluid model studied and found no phase transition. Then, we studied an interacting two-fluid model where second fluid is taken as perfect fluid equation of state and late-time acceleration is obtained. Next, interacting Umami chaplygin gas is studied in context of particle creation. Dynamical stability of the model is performed. Classical stability of the model is also studied at each critical point. Some critical points exhibit the accelerated de Sitter expansion of the universe at both the early phase as well as the late phase of evolution which is characterized by completely Umami Chaplygin fluid equation of state. Scaling solutions are also described by some other critical points showing late-time accelerated attractors in phase space satisfying present observational data, and solving the coincidence problem. In a specific region of parameters, a sequence of critical points is achieved exhibiting a unified cosmic evolution of the universe starting from early inflation (source point), which is followed by a decelerated intermediate phase (saddle solution), and finally goes through the late-time dark energy dominated universe (stable point). Finally, non-singular bouncing behavior of the universe is also investigated for this model numerically. | 本研究は、相互作用するうま味チャプリジンガスを調査することを目的としています。 空間的に平坦なフリードマン・ルメートル・ロバートソン・ウォーカーの背景ダイナミクス (FLRW) 断熱粒子の作成が許可されている宇宙。 ここ、宇宙 粒子が作成される開いた熱力学モデルとみなされます。 不可逆的かつ結果的に、創造の圧力が入ってきます。 物質内容のエネルギー運動量テンソル。 パーティクルの生成速度は ハッブル パラメータ ($\Gamma) と線形関係があると仮定されます。 \propto H$) であり、作成された粒子は暗黒物質 (無圧力) です。 これで 単一流体モデルの作成率を調査したところ、相転移は見られませんでした。 それから、 私たちは、2 番目の流体を次のように解釈する相互作用する 2 流体モデルを研究しました。 完全な流体状態方程式と後期加速度が得られます。 次、 うま味チャプリジンガスの相互作用を粒子生成の観点から研究します。 モデルの動的安定性が実行されます。 モデルの古典的な安定性 それぞれの重要なポイントについても研究されています。 いくつかの重要なポイントは、 初期段階でも宇宙の加速されたデ・ジッター膨張 完全な旨味を特徴とする進化の後期段階として チャプリジン流体の状態方程式。 スケーリングソリューションについては、いくつかの文献でも説明されています。 位相空間における後期加速アトラクターを示す他の重要な点 現在の観測データを満足し、一致問題を解決します。 で パラメーターの特定の領域で、一連の臨界点が達成されます。 初期から始まった宇宙の統一された宇宙進化を示す インフレーション（ソースポイント）、その後に減速された中間フェーズが続きます。 （サドルソリューション）、そして最後に、後期のダークエネルギーが支配する状態を通過します 宇宙（安定点）。 最後に、 このモデルの宇宙も数値的に調査されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the thin disk and shadow of Kerr-Sen black hole in Einstein-Maxwell-dilaton-axion gravity. The results reveal that as the dilaton parameter $r_2$ increase, the energy flux, the radiation temperature, the spectra luminosity, and the radiative efficiency of the disk all increase. By narrowing down the dilaton parameter range to $0\leqslant \frac{r_2}{M}\leqslant0.4$, we discover that in the high-frequency region, the Kerr-Sen black hole demonstrates higher energy output compared to the Kerr black hole. We also investigated the shadow of Kerr-Sen black hole in a uniform plasma environment. For fixed inclination angle, dilaton, and spin parameters, the shadow increases as the homogeneous plasma parameter $k$ increases. Conversely, when $k $ and $a$ are fixed, an increase in $r_2$ leads to a decrease in the shadow. Finally, we constrain the model parameters with observational data from M87* and Sgr A*. | カーセンブラックホールの薄い円盤と影を調査します。 アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン-アクシオン重力。 結果は、拡張として次のことを明らかにしました。 パラメータ $r_2$ の増加、エネルギー束、放射温度、 スペクトル視感度とディスクの放射効率はすべて増加します。 による dilaton パラメータの範囲を $0\leqslant に絞り込む \frac{r_2}{M}\leqslant0.4$ を調べると、高周波領域では、 カー・セン ブラックホールは、カーと比較してより高いエネルギー出力を実証 ブラックホール。 制服の中のカーセンブラックホールの影も調査しました プラズマ環境。 固定傾斜角、膨張率、およびスピンパラメータの場合、 均一プラズマパラメータ $k$ が増加すると、影が増加します。 逆に、$k $ と $a$ が固定されている場合、$r_2$ が増加すると、 影で減少します。 最後に、モデルパラメータを次のように制限します。 M87* と Sgr A* の観測データ。 |
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| We solve the Schr\"odinger-Newton problem of Newtonian gravity coupled to a nonrelativistic scalar particle for solutions with axial symmetry. The gravitational potential is driven by a mass density assumed to be proportional to the probability density of the scalar. Unlike related calculations for condensates of ultralight dark matter or boson stars, no assumption of spherical symmetry is made for the effective gravitational potential. Instead, the potential has only axial symmetry, consistent with the axial symmetry of the particle's probability density for eigenstates of $L_z$. With total angular momentum no longer a good quantum number, there are in general contributions from a range of partial waves. This permits us to study the partial-wave content of self-consistent solutions of the Schr\"odinger-Newton system. | ニュートン重力とニュートン重力のシュアディンガー・ニュートン問題を解決します。 軸対称の解に対する非相対論的スカラー粒子。 の 重力ポテンシャルは、比例すると仮定される質量密度によって駆動されます。 スカラーの確率密度に。 関連する計算とは異なり、 超軽量の暗黒物質またはボソン星の凝縮物、仮定なし 球面対称は、有効な重力ポテンシャルのために作られています。 その代わり、 ポテンシャルは軸対称のみを持ち、次の軸対称と一致します。 $L_z$ の固有状態の粒子の確率密度。 合計角度付き 運動量はもはや適切な量子数ではなく、一般的に寄与があります 部分的な波の範囲から。 これにより、部分波を研究できるようになります。 シュアディンガー・ニュートン系の自己矛盾のない解の内容。 |
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| In the framework of AdS/CFT duality, we consider the semiclassical problem in general quadratic theory of gravity. We construct asymptotically global AdS and hyperbolic~(topological) AdS black hole solutions with non-trivial quantum hair in $4$ and $5$-dimensions by perturbing the maximally symmetric AdS solutions to the holographic semiclassical equations. We find that under certain conditions, our semiclassical solution of hyperbolic AdS black holes can be dynamically unstable against linear perturbations. In this holographic semiclassical context, we also study the thermodynamic instability of the hairy solutions in the $5$-dimensional Gauss-Bonnet theory by computing the free energy and show that depending on the parameter of the Gauss-Bonnet theory, the free energy can be smaller than that of the background maximally symmetric AdS solution in both the global AdS and hyperbolic AdS black hole cases. | AdS/CFT の二重性の枠組みで、次の半古典的問題を考察します。 一般的な二次重力理論。 漸近的にグローバルな AdS を構築し、 非自明な量子ヘアを使用した双曲~(トポロジカル) AdS ブラック ホール ソリューション 最大限に対称的な AdS ソリューションを摂動させることにより、$4$ および $5$ 次元で ホログラフィック半古典方程式に。 特定の状況下でそれがわかります 条件を考慮すると、双曲 AdS ブラック ホールの半古典的解は次のようになります。 線形摂動に対して動的に不安定。 このホログラフィックでは 半古典的な文脈では、毛深いものの熱力学的不安定性も研究します。 自由計算による $5$ 次元のガウス・ボンネット理論の解 エネルギーを計算し、ガウス ボンネット理論のパラメータに応じて、 自由エネルギーは、背景の最大対称 AdS の自由エネルギーよりも小さくなる可能性があります グローバル AdS と双曲線 AdS ブラック ホールの両方のケースにおけるソリューションです。 |
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| The stochastic gravitational-wave background originating from cosmic sources contains vital information about the early universe. In this work, we comprehensively study the cross-correlations between the energy-density anisotropies in scalar-induced gravitational waves (SIGWs) and the temperature anisotropies and polarization in the cosmic microwave background (CMB). In our analysis of the angular power spectra for these cross-correlations, we consider all contributions of the local-type primordial non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ and $g_{\mathrm{NL}}$ that can lead to large anisotropies. We show that the angular power spectra are highly sensitive to primordial non-Gaussianity. Furthermore, we project the sensitivity of future gravitational-wave detectors to detect such signals and, consequently, measure the primordial non-Gaussianity. | 宇宙源から発生する確率的重力波背景 初期宇宙に関する重要な情報が含まれています。 この作品で私たちは、 エネルギー密度間の相互相関を包括的に研究する スカラー誘起重力波 (SIGW) の異方性と温度 宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) の異方性と偏光。 私たちの中で これらの相互相関の角パワースペクトルを分析すると、次のようになります。 局所型原始非ガウス性のすべての寄与 $f_{\mathrm{NL}}$ と $g_{\mathrm{NL}}$ は、大きな異方性を引き起こす可能性があります。 私たちは 角パワースペクトルが原始的なものに対して非常に敏感であることを示す 非ガウス性。 さらに未来の感性を投影 重力波検出器はそのような信号を検出し、その結果測定します。 原始的な非ガウス性。 |
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| Wide, highly eccentric ($e>0.9$) compact binaries can naturally arise as progenitors of gravitational wave (GW) mergers. These systems are expected to have a significant population in the mHz band (e.g., $\sim 3-45$ detectable stellar-mass binary black holes with $e>0.9$ in the Milky Way), with their GW signals characterized by "repeated bursts" emitted upon each pericenter passage. In this study, we show that the detection of mHz GW signals from highly eccentric stellar mass binaries in the local universe can strongly constrain their orbital parameters. Specifically, it can achieve a relative measurement error of $\sim 10^{-6}$ for orbital frequency and $\sim 1\%$ for eccentricity (as $1-e$) in most of the detectable cases. On the other hand, the binary's mass ratio, distance, and intrinsic orbital orientation may be less precisely determined due to degeneracies in the GW waveform. We also perform mock LISA data analysis to evaluate the realistic detectability of highly eccentric compact binaries. Our results show that highly eccentric systems could be efficiently identified when multiple GW sources and stationary Gaussian instrumental noise are present in the detector output. This work highlights the potential of extracting the signal of "bursting'' LISA sources to provide valuable insights into their orbital evolution, surrounding environment, and formation channels. | 幅が広く、非常に偏心した ($e>0.9$) コンパクトなバイナリは、次のように自然に生成されます。 重力波 (GW) 合体の祖先。 これらのシステムに期待されるのは、 mHz 帯域にかなりの数が存在します (例: $\sim 3-45$ が検出可能) 天の川銀河内にある $e>0.9$ の恒星質量連星ブラックホールとその GW 各周中心で発せられる「反復バースト」を特徴とする信号 通路。 この研究では、mHz GW 信号の検出が 局所宇宙の非常に偏心した恒星質量連星は、強力な影響を与える可能性があります。 軌道パラメータを制限します。 具体的には、相対的な 軌道周波数の測定誤差は $\sim 10^{-6}$、軌道周波数の測定誤差は $\sim 1\%$ 検出可能なケースのほとんどで偏心 ($1-e$ として) が発生します。 一方、 連星の質量比、距離、固有軌道方位はこれより小さい可能性がある GW 波形の縮退により正確に決定されます。 パフォーマンスも行っております 模擬 LISA データ分析により、高度な検出可能性を現実的に評価します。 風変わりなコンパクトバイナリ。 私たちの結果は、非常に偏心したシステムが 複数の GW 発生源と静止している場合に効率的に識別できます。 ガウス計器ノイズが検出器の出力に存在します。 この作品 「バースト」LISA ソースの信号を抽出できる可能性を強調します。 周囲の軌道の進化に関する貴重な洞察を提供します。 環境、形成チャネル。 |
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| We propose a geometrical origin for the Shibata-Sasaki compaction function, which is known to be a reliable indicator of primordial black hole (PBH) formation at least during radiation domination. In the long-wavelength limit, we identify it with a compactness function in the static spacetime obtained by removing the cosmological scale factor from the metric and this explains why it cannot be greater than $1/2$. The maximum value of $1/2$ corresponds to an extremal surface, which is simultaneously a bifurcating trapping horizon and admits a circular photon orbit in the static spacetime. In the long-wavelength regime of the physical expanding universe, we discover that the Shibata-Sasaki compaction reaches its maximum value of $1/2$ at maximal and minimal surfaces on the constant-time spacelike hypersurface, which feature a type II perturbation and both correspond to photon spheres expanding along with the cosmological expansion. Thus, the Shibata-Sasaki compaction measures how close to the type II configuration the positively curved region is. | 我々は、柴田-佐々木圧縮関数の幾何学的原点を提案します。 原始ブラックホール (PBH) の信頼できる指標であることが知られています。 少なくとも放射線支配中に形成される。 長波長限界では、 これを、次のようにして得られる静的時空のコンパクトさ関数で識別します。 計量から宇宙論的スケール係数を削除すると、その理由が説明されます。 $1/2$ を超えることはできません。 $1/2$ の最大値は、 極端な表面は、同時に分岐した捕捉地平線であり、 静的時空に円形の光子軌道が認められます。 長波長では 物理的に膨張する宇宙の体制を調べると、柴田・佐々木の法則が発見されました。 圧縮は最大サーフェスと最小サーフェスで最大値 $1/2$ に達します タイプ II を特徴とする定時間空間状超曲面上 摂動と両方は、摂動とともに拡大する光子球に対応します。 宇宙論的膨張。 したがって、柴田-佐々木圧縮はどれだけ接近するかを測定します。 タイプ II の構成では、正に湾曲した領域になります。 |
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| In this paper we study Einstein-bumblebee gravity theory minimally coupled with external matter -- a phantom/non-phantom(conventional) scalar field, and derive a series of hairy solutions -- bumblebee-phantom(BP) and BP-dS/AdS black hole solutions, regular Ellis-bumblebee-phantom (EBP) and BP-AdS wormholes, etc. We first find that the Lorentz violation (LV) effect can change the so called black hole no-hair theorem and these scalar fields can give a hair to a black hole. If LV coupling constant $\ell>-1$, the phantom field is admissible and the conventional scalar field is forbidden; if $\ell<-1$, the phantom field is forbidden and the conventional scalar field is admissible. By defining the Killing potential $\omega^{ab}$, we study the Smarr formula and the first law for the BP black hole, find that the appearance of LV can improve the structure of these phantom hairy black holes -- the conventional Smarr formula and the first law of black hole thermodynamics still hold; but for no LV case, i.e., the regular phantom black hole reported in [Phys. Rev. Lett. {\bf96}, 251101], the first law cannot be constructed at all. When the bumblebee potential is linear, we find that the phantom potential and the Lagrange-multiplier $\lambda$ behave as a cosmological constant $\Lambda$. | この論文では、最小結合されたアインシュタインとマルハナバチの重力理論を研究します。 外部物質を伴う -- ファントム/非ファントム (従来の) スカラー場、および 一連の毛深い解決策を導き出す -- bumblebee-phantom(BP) および BP-dS/AdS black ホール ソリューション、通常の Ellis-bumblebee-phantom (EBP) および BP-AdS ワームホール、 我々はまず、ローレンツ違反 (LV) 効果が so を変化させる可能性があることを発見しました。 ブラック ホールのヘアーなし定理と呼ばれるもので、これらのスカラー場は、ブラック ホールにヘアーを与えることができます。 ブラックホール。 LV 結合定数 $\ell>-1$ の場合、ファントム フィールドは許容されます 従来のスカラーフィールドは禁止されています。 $\ell<-1$ の場合、ファントム フィールド は禁止されており、従来のスカラー フィールドは許容されます。 を定義することで、 $\omega^{ab}$ を殺す可能性があるため、Smarr の公式と第一法則を研究します BP ブラック ホールの場合、LV の出現により構造が改善されることがわかります。 これらの幻の毛むくじゃらのブラック ホールについて -- 従来の Smarr 式と ブラックホールの熱力学の第一法則は今でも有効です。 ただし、LV の場合は除きます。 つまり、 [Phys.レット牧師。 {\bf96}、251101]、 最初の法則はまったく構築できません。 マルハナバチの可能性が高まったとき 線形であるため、ファントム ポテンシャルとラグランジュ乗数が次のようになります。 $\lambda$ は宇宙定数 $\Lambda$ として動作します。 |
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| We place observational constraints on an FLRW cosmological model in $f(R,L_m)$ gravity with a specific deceleration parameter that depends on the scale factor. This form of the deceleration parameter has been discussed by authors in several papers, but none of them have applied observations to constrain the variables of the model. We carry this out with the cosmic chronometer, supernovae and the baryon acoustic oscillation datasets. The optimum values for the relevant parameters are found and used to plot the kinematical and physical parameters of the model. Although the model tends to the standard Lambda cold dark matter model at late times, there are several issues with the model concerning the values of some of the parameters and the energy conditions. The transition redshift of the model does not match with Planck data. The equation of state parameter indicates that the model falls into the category of phantom dark energy, which is not well supported by observations. Thus, the model does not seem viable. | FLRW 宇宙論モデルに観測上の制約を課します。 $f(R,L_m)$ 重力と特定の減速度パラメータ。 スケール係数。 この形式の減速パラメータについては、次の文献で説明されています。 いくつかの論文の著者ですが、観察を応用したものはありません。 モデルの変数を制約します。 私たちはこれを宇宙とともに実行します クロノメーター、超新星、バリオン音響振動データセット。 の 関連するパラメータの最適値が見つかり、プロットに使用されます。 モデルの運動学的および物理的パラメータ。 モデルはその傾向がありますが、 最近の標準的なラムダ冷暗黒物質モデルには、いくつかのモデルがあります。 一部のパラメータの値に関するモデルの問題と、 エネルギーの状態。 モデルの遷移赤方偏移が一致しません プランクデータ。 状態方程式パラメータは、モデルが該当することを示します ファントムダークエネルギーのカテゴリーに分類されますが、これは十分に裏付けられていません。 観察。 したがって、このモデルは実行可能ではないと思われます。 |
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| In relativistic mechanics, the 4-velocity and the 4-momentum need not be parallel. This allows their norm to have a different sign. This possibility occurs in nonlinear electrodynamics (NED) models minimally coupled to Einstein's theory. Surprisingly, for a large class of NED models with a Maxwell limit, for weak fields, the causal (acausal) photons, as determined by their 4-velocity, have a spacelike (timelike) 4-momentum, leading to good tachyons and bad bradyons. Departing from weak fields, this possibility is determined solely by the concavity of the NED Lagrangian, which is consistent with the Dominant Energy Condition analysis. As a corollary, some popular regular black hole solutions sourced by NED, such as the Bardeen and Hayward solutions, are acausal. | 相対論力学では、4 つの速度と 4 つの運動量は必ずしも一致する必要はありません。 平行。 これにより、標準が異なる符号を持つことが可能になります。 この可能性 最小限に結合された非線形電気力学 (NED) モデルで発生します。 アインシュタインの理論。 驚くべきことに、Maxwell を備えた大規模なクラスの NED モデルでは、 弱いフィールドに対して、因果的 (非因果的) 光子を制限します。 4 速度、空間的 (時間的) 4 運動量を持ち、優れたタキオンをもたらします。 そして悪いブラディオン。 苦手分野からの脱却でこの可能性が決まる NED ラグランジュの凹面のみによって、これは次の式と一致します。 支配的なエネルギー状態の分析。 その結果、人気のレギュラーブラックも登場 Bardeen ソリューションや Hayward ソリューションなど、NED が提供するホール ソリューションは、 非因果的な。 |
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| We investigate the (axial) quasinormal modes of black holes embedded in generic matter profiles. Our results reveal that the axial QNMs experience a redshift when the black hole is surrounded by various matter environments, proportional to the compactness of the matter halo. Our calculations demonstrate that for static black holes embedded in galactic matter distributions, there exists a universal relation between the matter environment and the redshifted vacuum quasinormal modes. In particular, for dilute environments the leading order effect is a redshift $1+U$ of frequencies and damping times, with $U \sim -{\cal C}$ the Newtonian potential of the environment at its center, which scales with its compactness ${\cal C}$. | 我々は、宇宙に埋め込まれたブラックホールの（軸性）準正規モードを調査します。 一般的な事項プロファイル。 私たちの結果は、軸方向 QNM が ブラックホールがさまざまな物質環境に囲まれているときの赤方偏移、 物質ハローのコンパクトさに比例します。 私たちの計算 銀河物質に埋め込まれた静的なブラックホールについてそれを実証する 分布、物質環境の間には普遍的な関係が存在します。 赤方偏移した真空準正規モード。 特に希釈用 環境では、主次効果は周波数の赤方偏移 $1+U$ であり、 減衰時間、$U \sim -{\cal C}$ のニュートン ポテンシャル 環境はその中心にあり、そのコンパクトさ ${\cal C}$ に応じて拡張されます。 |