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| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigate the canonical differential equations dictate the behavior of cosmological wavefunction coefficients for two-site loop-level configurations in conformally-coupled scalar field theory within a general power-law FRW cosmology. Employing the tools of relative twisted cohomology and integration-by-parts techniques, we systematically derive these equations, thereby establishing a comprehensive framework for loop-level correlators for the first time. A novel contribution of this work is the extension of kinematic flow framework to the loop-level scenarios. Using a graphical approach based on family trees generated by marked tubing graphs, we efficiently construct the differential equations while capturing the singularity structure and hierarchical relationships within the associated integral families. Furthermore, we present new insights into the tadpole systems, uncovering that their integral families can exhibit multiple parent functions due to distinct, non-overlapping relative hyperplanes, in contrast with the single parent function of bubble and tree-level systems. Additionally, we demonstrate that tadpole wavefunction coefficients selectively probe only a subset of the cohomology space, despite the hyperplane arrangement suggesting a higher-dimensional structure. Beyond these findings, we provide a preliminary discussion on generalization to two-site higher-loop configurations, laying the groundwork for future exploration of more intricate scenarios. This work introduces several first-time methodologies and results, advancing our understanding of the geometric, topological, and dynamical properties of loop-level wavefunction coefficients and offering new insights for probing the fundamental mechanisms of the early universe. | この研究では、正準微分方程式が次のことを決定することを調査します。 2サイトループレベルの宇宙波動関数係数の挙動 一般的な共形結合スカラー場の理論における構成 べき乗則 FRW 宇宙論。 相対的にねじれたコホモロジーのツールを使用し、 部品ごとの統合手法を使用して、これらの方程式を体系的に導き出します。 これにより、ループレベル相関器の包括的なフレームワークを確立します。 初めて。 この研究の新たな貢献は、運動学の拡張です。 フレームワークをループレベルのシナリオにフローします。 に基づいたグラフィカルなアプローチを使用する マークされたチューブグラフによって生成された家系図を効率的に構築します。 特異点構造を捉えながら微分方程式を計算し、 関連する積分ファミリ内の階層関係。 さらに、私たちはオタマジャクシのシステムに関する新たな洞察を提示し、次のことを明らかにします。 それらの統合ファミリーは、別個の、 単一の親とは対照的に、重複しない相対超平面 バブルおよびツリーレベルのシステムの機能。 さらに、次のことを実証します。 オタマジャクシの波動関数係数は、 超平面の配置がコホモロジー空間を示唆しているにもかかわらず、 高次元構造。 これらの調査結果に加えて、予備的な情報を提供します。 2 サイトの上位ループ構成への一般化に関する議論、 より複雑なシナリオを将来探索するための基礎となります。 この作品 いくつかの初めての方法論と結果を導入し、 の幾何学的、位相的、および力学的特性の理解 ループレベルの波動関数係数を解析し、調査のための新しい洞察を提供します。 初期宇宙の基本的なメカニズム。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Hubble crisis is the discrepancy in the values of the Hubble constant inferred from diverse observations in the late and early Universe, being of the order 5$\sigma$. Instead of resolution, the conflict is getting larger with further late-time observations. A fundamental constant should be and remain constant throughout the cosmological history and thus at all redshifts. The fact that it turns out to be a function of redshift in the $\Lambda$CDM model points out that either there is a problem with the current cosmological model, indicating unknown new physics, or there are unknown systematics in some of the observations. In this work, we investigate the redshift dependence of the Hubble constant in the $\gamma\delta$CDM cosmological model, which is a new cosmological model based on $f(R)$ gravity in an anisotropic background. Through data analysis with the Pantheon+ type Ia supernovae, the cosmic chronometers Hubble, and both the old and the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) baryon acoustic oscillation data, we establish that the Hubble constant in our model does not evolve with redshift. We also confirm that our model fits the aforementioned data better than the $\Lambda$CDM model by checking various information criteria. The value of the Hubble constant obtained in the $\gamma\delta$CDM model is in the 1$\sigma$ bound of the late Universe observations. | ハッブル危機とはハッブル定数の値の不一致です 宇宙後期および初期のさまざまな観察から推測されます。 5$\sigma$を注文します。 紛争は解決するどころか、ますます大きくなっています。 さらに遅い時間の観察。 基本的な定数はそのままであるべきです 宇宙史を通じて一定であり、したがってすべての赤方偏移において一定です。 の それが $\Lambda$CDM モデルの赤方偏移の関数であることが判明したという事実 現在の宇宙論モデルには問題があるか、 未知の新しい物理学を示しているか、またはいくつかの物理学に未知の体系があることを示しています。 観察。 この研究では、 新しい $\gamma\delta$CDM 宇宙論モデルのハッブル定数 異方性背景における $f(R)$ 重力に基づく宇宙論モデル。 パンテオン+ Ia 型超新星によるデータ分析を通じて、宇宙 クロノメーター ハッブル、そして古いエネルギー分光器と暗黒エネルギー分光器の両方 機器 (DESI) のバリオン音響振動データにより、 私たちのモデルのハッブル定数は赤方偏移によって進化しません。 私たちも確認しています 私たちのモデルが $\Lambda$CDM モデルよりも前述のデータによく適合していること さまざまな情報基準を確認することによって。 ハッブル定数の値 $\gamma\delta$CDM モデルで得られた値は、後期の 1$\sigma$ 境界内にあります 宇宙観測。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| As an extension of our previous work [1] (arXiv:2409.02308), we study a complete family of type D black holes with Kerr-like rotation, NUT twist, acceleration, electric and magnetic charges, and any value of the cosmological constant $\Lambda$. We relate various metric forms of these spacetimes, namely those found by Plebanski-Demianski (PD), Griffiths-Podolsky (GP), and most recently Astorino (A). By explicit coordinate transformations and proper identification of the physical parameters we show that these representations are locally equivalent, and cover the entire class of type D solutions of the Einstein-Maxwell-$\Lambda$ equations, such that the (non-null) electromagnetic field is aligned with both the (double-degenerate) principal null directions of the Weyl tensor. In particular, we concentrate on the subclass which describes accelerating NUT black holes without the Kerr-like rotation. | 以前の研究 [1] (arXiv:2409.02308) の拡張として、私たちは カー様回転、NUT ねじれ、 加速度、電荷と磁気の電荷、および宇宙論的な値 定数 $\Lambda$。 私たちはこれらの時空のさまざまな計量形式を関連付けます。 プレバンスキー・デミアンスキー (PD)、グリフィス・ポドルスキー (GP) らによって発見されたもの 最近はアストリーノ(A)。 明示的な座標変換と適切な変換により、 これらの表現が物理的パラメータの特定であることを示します。 は局所的に同等であり、タイプ D ソリューションのクラス全体をカバーします。 Einstein-Maxwell-$\Lambda$ 方程式、(非ヌル) 電磁気 フィールドは、次の (二重縮退) 主ヌル方向の両方に揃えられています。 ワイルテンソル。 特に、以下を記述するサブクラスに焦点を当てます。 カーのような回転を行わずに NUT ブラック ホールを加速します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| There have been three geometrizations in history. The first one is historically due to the Pythagorean school and Plato, the second one comes from Galileo, Kepler, Descartes and Newton, and the third geometrization of nature begins with Einstein's general relativity. Here the term geometrization of nature means the conception according to which nature (with its different meanings) is largely described by using geometry. In this article, I focus on the third geometrization, in which the black hole shadow phenomenon relates shape to dynamics. As a consequence, spacetime symmetry could play the role of the formal cause in black hole physics. | 歴史上、幾何学化は 3 回ありました。 一つ目は 歴史的にはピタゴラス学派とプラトンによるものですが、2番目のものは ガリレオ、ケプラー、デカルト、ニュートン、そして自然の第三の幾何学化 アインシュタインの一般相対性理論から始まります。 ここで幾何化という用語は、 自然とは、どのような性質（異なる性質を持つ）による概念を意味します 意味) は主に幾何学を使用して説明されます。 この記事では、次の点に焦点を当てます 3 番目の幾何化。 ブラック ホールの影現象が関係します。 シェイプからダイナミクスまで。 結果として、時空の対称性は次のような役割を果たす可能性があります。 ブラックホール物理学における正式な原因。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This study investigates the conditions under which gravitational waves (GWs) are emitted during the merger of hot white dwarfs (WDs) in a binary system. Traditionally, these systems consist of two low-mass stars or a more massive WD paired with a less massive companion. In addition, recent work has investigated the possibility that double white dwarf (DWD) mergers are possibly the leading formation channel of massive, rapidly rotating, high-field magnetic WDs , particularly SDSS J221141.80 + 113604.4 (hereafter J2211+1136) and ZTF J190132.9 + 145808.7 (hereafter J1901 + 14588). Motivated by these findings and the Laser Interferometer Space Antenna (LISA) prospects, this study aims to calculate the tidal Love number, the dimensionless tidal deformability, as well as the frequency and amplitude of GWs of hot WDs. The results indicate that the tidal deformability is more pronounced in stars with higher central temperatures and lower masses, which would lead to reduced emission of GWs. In contrast, more massive stars exhibit less deformability, making them prime candidates for generating stronger GWs. Additionally, the analysis of frequency and amplitude reveals that the frequencies of high-mass binaries are smaller and evolve more rapidly, reaching a limit that aligns with the operational detection capabilities of LISA during its initial phase. | この研究では、重力波 (GW) が発生する条件を調査します。 は、連星系における高温白色矮星 (WD) の合体中に放出されます。 伝統的に、これらの星系は 2 つの低質量星、またはより大質量の WD で構成されています。 それほど大きくない仲間とペアになります。 さらに、最近の研究では、 二重白色矮星 (DWD) の合体が有力な可能性がある 巨大で高速回転する高磁場磁気WDの形成チャネル、 特に SDSS J221141.80 + 113604.4 (以下、J2211+1136) および ZTF J190132.9 + 145808.7 (以下、J1901 + 14588)。 これらの発見に動機付けられ、 レーザー干渉計宇宙アンテナ (LISA) の展望、この研究の目的は 潮汐愛数、無次元潮汐変形能も計算します。 ホット WD の GW の周波数と振幅として。 結果は、 潮汐変形性は、中心が高い星ほど顕著です。 温度と質量の低下により、GW の排出量が減少すると考えられます。 で 対照的に、より重い星は変形性が低くなり、プライムになります。 より強力な GW を生成するための候補。 さらに、周波数を分析すると、 振幅は、高質量バイナリの周波数が小さいことを明らかにします。 より急速に進化し、運用上の限界に達します。 初期段階での LISA の検出能力。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct new classes of the dynamical black hole solutions in five or higher dimensional Einstein-Maxwell theory, coupled to a dilaton field, in the presence of arbitrary cosmological constant. The dilaton field interacts non-trivially with the Maxwell field, as well as the cosmological constant, with two arbitrary coupling constants. The solutions are non-stationary, and almost conformally regular everywhere. To construct the solutions, we use the four-dimensional Bianchi type IX geometry, as the base space. We find three different classes of solutions, based on the values of the coupling constants. We notice that our solutions could be asymptotically de-Sitter, anti-de-Sitter or flat. We find the relevant quantities of the solutions, and discuss the properties of the solutions. | 動的ブラック ホール ソリューションの新しいクラスを 5 つまたは 3 つの要素で構築します。 ディラトン場と結合した高次元のアインシュタイン・マクスウェル理論、 任意の宇宙定数の存在。 ディラトンフィールドは相互作用する マクスウェル場や宇宙定数に関しては自明ではありませんが、 2 つの任意の結合定数を使用します。 解は非定常であり、 どこでもほぼ正則的に規則的です。 ソリューションを構築するには、 ベース空間としての 4 次元 Bianchi type IX ジオメトリ。 3つ見つかりました 結合定数の値に基づいて、さまざまなクラスの解を生成します。 私たちは、私たちのソリューションが漸近的にデシッター、アンチデシッターになる可能性があることに気づきました。 またはフラット。 溶液の適切な量を見つけて、 ソリューションのプロパティ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational-wave memory effects are lasting changes in the strain and its time integrals. They can be computed in asymptotically flat spacetimes using the conservation and evolution equations in the Bondi-Sachs framework. Modified theories of gravity have additional degrees of freedom with their own asymptotic evolution equations; these additional fields can produce differences in the memory effects in these theories from those in general relativity. In this work, we study a scalar-tensor theory of gravity known as the Damour-Esposito-Far\`ese extension of Brans-Dicke theory. We use the Bondi-Sachs framework to compute the field equations in Bondi-Sachs form, the asymptotically flat solutions, and the leading gravitational-wave memory effects. Although Damour-Esposito-Far\`ese theory has additional nonlinearities not present in Brans-Dicke theory, these nonlinearities are subleading effects; thus, the two theories share many similarities in the leading (and some subleading) solutions to hypersurface equations, asymptotic symmetries, and types of memory effects. The conservation equations for the mass and angular momentum aspects differ between the two theories, primarily because of the differences in the evolution equation for the scalar field. This leads to differences in the time dependence of the gravitational-wave memory signals that are produced during the quasicircular inspiral of compact binaries. These differences, however, are of second-order in a small coupling parameter of these theories, which suggests that it would be challenging to use memory effects to distinguish between these two theories. | 重力波記憶効果は、ひずみとそのひずみの永続的な変化です。 時間積分。 これらは、次を使用して漸近的に平坦な時空で計算できます。 Bondi-Sachs フレームワークにおける保存と進化の方程式。 修正済み 重力理論には、独自の自由度が追加されています。 漸近進化方程式。 これらの追加フィールドにより差異が生じる可能性があります これらの理論におけるメモリ効果は、一般相対性理論の理論から得られます。 で この研究では、として知られる重力のスカラー テンソル理論を研究します。 ブランズ・ディッケ理論のダムール・エスポジート・ファールの拡張。 私たちが使用するのは、 Bondi-Sachs 形式で場方程式を計算するための Bondi-Sachs フレームワーク。 漸近的に平坦な解と最先端の重力波メモリ 効果。 Damour-Esposito-Far\`これらの理論には追加の非線形性がありますが、 ブランズ・ディッケ理論には存在しないが、これらの非線形性はサブリーディング効果である。 したがって、2 つの理論には主要な点 (およびいくつかの点) において多くの類似点があります。 サブリーディング) 超曲面方程式、漸近対称性、および 記憶効果の一種。 質量と角度の保存方程式 運動量の側面は 2 つの理論間で異なります。 主な理由は、 スカラー場の発展方程式の違い。 これは次のことにつながります 重力波記憶信号の時間依存性の違い コンパクトなバイナリの準円形の吸入中に生成されます。 これら ただし、その差は、次の小さな結合パラメーターでは 2 次のものです。 これらの理論は、メモリを使用することが困難であることを示唆しています これら 2 つの理論を区別するための効果。 |
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| Closed optical trajectories in Kerr spacetime are engineered to exhibit a marked lack of symmetry. The eccentricity manifests as a holonomy in gravitational Faraday rotation that can be made arbitrarily large by radial translation of the common location of source and receiver. All trajectories are non-equatorial and include a passage through the equatorial plane at the radial turning point, where the trajectory and pseudo-magnetic field are well-aligned. This, combined with path asymmetry, results in a large gravitational Faraday holonomy that lends itself to experimental measurement. Trajectories that start further away from the singularity pass more closely to the ergosphere, thus transiting a more distorted region of spacetime with concomitant amplification of gravitational Coriolis force. | カー時空における閉じた光の軌道は、 顕著な対称性の欠如。 その偏心はホロノミーとして現れます。 半径方向によって任意に大きくできる重力ファラデー回転 ソースとレシーバーの共通の場所の変換。 全ての軌跡は、 非赤道であり、放射状に赤道面を通る通路が含まれます。 軌道と擬似磁場がよく一致する転換点。 これが経路の非対称性と組み合わされて、大きな重力ファラデーが発生します。 実験的な測定に適したホロノミー。 始まる軌跡 特異点から遠ざかるほどエルゴスフィアに近づくため、 付随する増幅を伴い、より歪んだ時空領域を通過する コリオリの重力の力。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the transonic accretion flow in the spacetime of a supermassive black hole (BH) coupled to an anisotropic dark matter fluid, as proposed by Cardoso {\it et al}. We essentially compare the accretion properties of the Cardoso BH with those of an isolated Schwarzschild BH. The Cardoso BH is described by the halo mass ($M_{\rm H}$) and its characteristic length scale ($a_0$). Various classes of accretion solution topologies (e.g., O, A, and I-types), including the shock solutions, are obtained by solving the dynamical equations of the flow in a fully general relativistic framework. We find that the accretion solutions are substantially influenced by the halo parameters ($M_{\rm H}, a_0$) when the dark matter distribution is concentrated near the BH horizon. In this context, we also observe that various shock properties, such as the shock radius, flow density compression, and temperature compression across the shock fronts, are potentially affected by the dark halo. Interestingly, the existing shock parameter space, defined by the flow angular momentum and energy, is largely reduced for higher halo compactness compared to that of the Schwarzschild BH. Furthermore, different observational signatures of the accretion disc, like the spectral energy distribution (SED), slope of the SED, and bolometric luminosity, are found to exhibit strong deviations from the known results in the usual Schwarzschild BH model. These unique features offer a possible valuable tool for characterizing the presence or absence of a dark matter halo around a galactic BH. | 我々は、時空における遷音速降着流を調査する。 異方性暗黒物質流体と結合した超大質量ブラック ホール (BH) Cardoso {\it et al} によって提案されました。 基本的には降着量を比較します Cardoso BH の特性と孤立した Schwarzschild BH の特性。 の Cardoso BH はハロー質量 ($M_{\rm H}$) とその特性によって記述されます。 長さスケール ($a_0$)。 さまざまなクラスの降着解トポロジ (例: O、A、I タイプ）は、衝撃解を含めて、次の式を解くことによって得られます。 完全に一般相対論的な枠組みにおける流れの力学方程式。 私たちは 降着解がハローの影響を大きく受けていることを発見する 暗黒物質分布が集中している場合のパラメータ($M_{\rm H}, a_0$) BHの地平線付近。 これに関連して、さまざまなショックも観察されます。 衝撃半径、流れ密度圧縮、温度などの特性 ショックフロント全体の圧縮は、ダークハローの影響を受ける可能性があります。 興味深いことに、既存の衝撃パラメータ空間は流れの角度によって定義されます。 運動量とエネルギーは、ハローのコンパクト性を高めるために大幅に削減されます。 シュヴァルツシルトBHのもの。 さらに、さまざまな観察サイン スペクトルエネルギー分布 (SED) のような降着円盤の傾き SED とボロメータ光度は、からの大きな逸脱を示すことがわかります。 通常の Schwarzschild BH モデルでの既知の結果。 これらのユニークな機能 の有無を特徴付けるための貴重なツールとなる可能性を提供します。 銀河BHの周りの暗黒物質ハロー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Context. The concomitant observation of gravitational wave and electromagnetic signals from a binary neutron star (BNS) merger in 2017 confirmed that these events can produce relativistic jets responsible for short Gamma-Ray Bursts (sGRBs). The complex interaction between the jet and the surrounding post-merger environment shapes the angular structure of the outflow, which is then imprinted in the prompt and afterglow sGRB emission. Aims. The outcome of relativistic (magneto)hydrodynamic simulations of jets piercing through post-merger environments is often used as input to compute afterglow signals to be compared with observations. However, for reliable comparisons, the jet propagation should be followed until nearly ballistic regimes, in which the jet acceleration is essentially over and the angular structure is no longer evolving. This condition is typically reached in 2D simulations, but not in 3D. Our goal is to extend a (specific) jet simulation in 3D up to a nearly ballistic phase, analysing the overall dynamical evolution from the jet breakout. Methods. Our work is based on a previous 3D magnetohydrodynamic jet simulation employing a realistic environment imported from a BNS merger simulation, extended here far beyond the evolution time originally covered. After approximately 3 seconds of the jet evolution on the original spherical grid, we remap the system into a uniform Cartesian grid and reach about 10 seconds without loss of resolution. Results. The specific jet considered here struggles to pierce the dense surroundings, resulting in a rather asymmetrical emerging outflow with relatively low Lorentz factor. The analysis of the energy conversion processes and corresponding acceleration shows that at the end of our simulation 98% of the energy is in kinetic form. Moreover, at that time the angular structure is frozen. We thus obtain suitable inputs for computing the afterglow emission. Our procedure is general and applicable to any jet simulation of the same kind. | コンテクスト。 重力波の同時観測と 2017 年の連星中性子星 (BNS) の合体からの電磁信号 これらの出来事が短絡の原因となる相対論的ジェットを生成する可能性があることを確認した。 ガンマ線バースト (sGRB)。 ジェットとジェット間の複雑な相互作用 合併後の周囲の環境が、企業の角度的な構造を形成します。 アウトフローは、プロンプトと残光の sGRB 発光にインプリントされます。 目的。 ジェットの相対論的（磁気）流体力学シミュレーションの結果 合併後の環境を貫通することは、計算への入力としてよく使用されます。 残光信号を観測値と比較します。 ただし、信頼できるものとしては、 比較すると、ジェットの伝播はほぼ弾道に達するまで追跡する必要があります。 ジェットの加速が本質的に終了し、角度が 構造はもう進化していません。 通常、この状態は 2D で達成されます。 シミュレーションは可能ですが、3D ではありません。 私たちの目標は、(特定の) ジェット シミュレーションを拡張することです。 ほぼ弾道段階まで 3D で解析し、全体的な力学的進化を分析 ジェットブレイクから。 方法。 私たちの作品は以前の 3D に基づいています インポートされた現実的な環境を使用した磁気流体力学ジェット シミュレーション BNS 合併シミュレーションから、ここでは進化の時間をはるかに超えて拡張されています もともとカバーされていました。 ジェットが約 3 秒間発生した後、 元の球面グリッドから、システムを均一なデカルト グリッドに再マッピングします。 解像度を損なうことなく約 10 秒に達します。 結果。 特定のジェット ここで考えられるのは、密集した周囲を突き破ろうともがき、その結果、 ローレンツ係数が比較的低い非対称の新興流出。 の エネルギー変換プロセスとそれに対応する加速の分析 シミュレーションの終了時点で、エネルギーの 98% が運動学的形式であることを示しています。 また、その際に角構造は凍結する。 したがって、適切な 残光発光を計算するための入力。 私たちの手順は一般的であり、 同じ種類のジェット シミュレーションに適用できます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a two-parameter extension of the $\Lambda_{\rm s}$CDM model by allowing variations in the effective number of neutrino species $N_{\rm eff}$ and their total mass $\sum m_\nu$. Our motivation is twofold: (i) to examine whether $\Lambda_{\rm s}$CDM retains its success in fitting the data and addressing major cosmological tensions, without suggesting a need for a deviation from the standard model of particle physics, and (ii) to determine whether the data indicate new physics that could potentially address cosmological tensions, either in the post-recombination universe through the late-time mirror AdS-dS transition, or in the pre-recombination universe through modifications in the standard values of $N_{\rm eff}$ and $\sum m_\nu$, or both. Within the extended $\Lambda_{\rm s}$CDM model, referred to as $\Lambda_{\rm s}$CDM+$N_{\rm eff}$+$\sum m_{\rm \nu}$, we find no significant tension when considering the Planck-alone analysis. We observe that incorporating BAO data limits the further success of the $\Lambda_{\rm s}$CDM extension. However, the weakly model-dependent BAOtr data, along with Planck and Planck+PP\&SH0ES, favor $H_0\sim 73\,{\rm km\, s^{-1}\, Mpc^{-1}}$. In cases where BAOtr dataset is used, the mirror AdS-dS transition is very effective in providing enhanced $H_0$ values, and thus the model requires no significant deviation from the standard value of $N_{\rm eff} = 3.044$. Both the $H_0$ and $S_8$ tensions are effectively addressed, with some compromise in the case of the Planck+BAO dataset. Finally, the upper bounds obtained on $\sum m_\nu \lesssim 0.5$~eV are fully compatible with neutrino oscillation experiments. Our findings provide evidence that late-time physics beyond $\Lambda$CDM, such as $\Lambda_{\rm s}$CDM, without altering the standard pre-recombination universe, can suffice to alleviate the major cosmological tensions. | $\Lambda_{\rm s}$CDM モデルの 2 パラメーター拡張を次のように調査します。 ニュートリノ種の有効数の変動を許容 $N_{\rm eff}$ およびそれらの総質量 $\sum m_\nu$。 私たちの動機は 2 つあります: (i) 調査する $\Lambda_{\rm s}$CDM がデータの適合において成功を維持しているかどうか、および 宇宙論的な大きな緊張に対処するが、その必要性を示唆するものではない。 素粒子物理学の標準モデルからの逸脱、および (ii) を決定する データが潜在的に対処できる新しい物理学を示しているかどうか 宇宙論的緊張、または再結合後の宇宙における 後期ミラー AdS-dS 移行、または再結合前の宇宙 $N_{\rm eff}$ と $\sum m_\nu$ の標準値を変更することで、 または両方。 拡張 $\Lambda_{\rm s}$CDM モデル内で、以下と呼ばれます $\Lambda_{\rm s}$CDM+$N_{\rm eff}$+$\sum m_{\rm \nu}$、有意なものは見つかりませんでした プランク単独分析を考えるときの緊張感。 私たちはそれを観察します BAO データを組み込むと、$\Lambda_{\rm s}$CDM のさらなる成功が制限されます 拡大。 ただし、モデルに弱く依存する BAOtr データとプランク プランク+PP\&SH0ES、$H_0\sim 73\,{\rm km\, s^{-1}\, Mpc^{-1}}$ を優先します。 で BAOtr データセットが使用される場合、ミラー AdS-dS 遷移は非常に高速です。 強化された $H_0$ 値を提供するのに効果的であるため、モデルには何も必要ありません 標準値 $N_{\rm eff} = 3.044$ からの大幅な偏差。 両方 $H_0$ と $S_8$ の緊張は、ある程度の妥協を伴いながら効果的に対処されています。 Planck+BAO データセットの場合。 最後に、$\sum で得られる上限 m_\nu \lesssim 0.5$~eV はニュートリノ振動と完全に互換性があります 実験。 私たちの発見は、後期の物理学がそれを超えているという証拠を提供します。 標準を変更しない $\Lambda$CDM ($\Lambda_{\rm s}$CDM など) 組み換え前の宇宙は、主要な宇宙論的問題を緩和するには十分である 緊張。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A recent proposal reinterprets the eikonal as the scattering generator, which computes scattering observables through an action as a symmetry generator. The aim of this study is to incorporate dissipative effects from radiation into this framework, where the eikonal is generalised to the radiation eikonal by including mediator field degrees of freedom. The proposed generalisation is tested through several post-Minkowskian scattering observables; scattering waveform, radiated momentum, and (time asymmetric) radiation loss in the impulse. | 最近の提案では、エイコナールを散乱発生器として再解釈しています。 対称ジェネレーターとしてのアクションを通じて散乱オブザーバブルを計算します。 の この研究の目的は、放射線による散逸効果を身体に組み込むことです。 このフレームワークでは、eikonal は次のように放射線 eikonal に一般化されます。 メディエーターフィールドの自由度を含む。 提案された一般化は次のとおりです いくつかのポストミンコフスキー散乱観測物を通してテスト。 散乱 波形、放射運動量、および（時間非対称）放射損失 衝動。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Understanding the nonlinear dynamics of coupled scalar fields often necessitates simulations on a 3D mesh. These simulations can be computationally expensive if a large scale separation is involved. A common solution is adaptive mesh refinement which, however, greatly increases a simulation's complexity. In this work, we present sledgehamr, an AMReX-based code package to make the simulation of coupled scalar fields on an adaptive mesh more accessible. Compatible with both GPU and CPU clusters, sledgehamr offers a flexible and customizable framework. While the code had been primarily developed to evolve axion string networks, this framework enables various other applications, such as the study of gravitational waves sourced by the dynamics of scalar fields. | 結合スカラー場の非線形ダイナミクスを理解する 3D メッシュでのシミュレーションが必要です。 これらのシミュレーションは計算的に行うことができます。 大規模な分離が必要な場合は費用がかかります。 一般的な解決策は ただし、適応メッシュの改良によりシミュレーションのパフォーマンスが大幅に向上します。 複雑。 この作業では、AMReX ベースのコード パッケージである sledgehamr を紹介します。 アダプティブメッシュ上で結合されたスカラーフィールドのシミュレーションをより詳細に行う アクセス可能。 sledgehamr は GPU クラスターと CPU クラスターの両方と互換性があり、 柔軟でカスタマイズ可能なフレームワーク。 コードは主に axion ストリング ネットワークを進化させるために開発されたこのフレームワークは、他のさまざまな機能を可能にします。 力学による重力波の研究などの応用 スカラーフィールドの。 |
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| We develop a conformally invariant (CI) framework in $(1+3)$-dimensional de Sitter (dS) spacetime, that unifies the descriptions of graviton, ``partially massless'' graviton, and photon fields. This framework is grounded in a rigorous group-theoretical analysis in the Wigner sense and employs Dirac's six-cone formalism. Originally introduced by Dirac, the concept of conformal space and the six-cone formalism were used to derive the field equations for spinor and vector fields in $(1+3)$-dimensional Minkowski spacetime in a manifestly CI form. Our framework extends this approach to dS spacetime, unifying the treatment of massless and ``partially massless'' fields with integer spin $s>0$ under conformal symmetry. This unification enhances the understanding of fundamental aspects of gravitational theories in curved backgrounds. | $(1+3)$ 次元で共形不変 (CI) フレームワークを開発します。 シッター (dS) 時空、重力子の記述を「部分的に」統一する 無質量重力子と光子場。 このフレームワークは、 ウィグナーの意味での厳密な群理論分析とディラックの理論を採用 6つの円錐の形式主義。 もともとディラックによって導入されたコンフォーマルの概念 空間と六つの円錐の形式主義を使用して、次の場方程式を導き出しました。 $(1+3)$ 次元ミンコフスキー時空のスピノル場とベクトル場 明らかにCI形式。 私たちのフレームワークは、このアプローチを dS 時空に拡張します。 質量のないフィールドと「部分的に質量のない」フィールドの扱いを統一する 等角対称のもとでの整数スピン $s>0$。 この統合により、 曲面における重力理論の基本的側面の理解 背景。 |
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| There is a possibility of interaction between dark energy and dark matter, and this interaction may also undergo a sign change during the evolution of the universe. In this paper, we utilize the latest observational data to constrain models of a sign-changeable interaction. The data we employ, in addition to the cosmic microwave background data, also encompass the first-year baryon acoustic oscillation data from DESI and the type Ia supernova data of the full 5-year observation from DES. To achieve high generality, we investigate four interacting dark energy (IDE) models with different forms of the interaction term $Q$: (i) IDE1 with $Q = \beta(a)H\rho_{\rm de}$; (ii) IDE2 with $Q = \beta(a)H\rho_{\rm c}$; (iii) IDE3 with $Q = \beta(a)H_0\rho_{\rm de}$; (iv) IDE4 with $Q = \beta(a)H_0\rho_{\rm c}$. From the analysis, we observe that $\beta(z) > 0$ at early times and $\beta(z) < 0$ at late times, with the coupling $\beta(z)$ crossing the non-interacting line $\beta(z) = 0$ during cosmic evolution at the 2$\sigma$ confidence level for the IDE1, IDE3, and IDE4 models. However, for the IDE2 model, $\beta(z)$ remains consistently negative and does not cross $\beta(z) = 0$ at the 2$\sigma$ confidence level. Our findings indicate that the energy transfer is from dark matter to dark energy when dark matter dominates the universe, and from dark energy to dark matter when dark energy dominates, for the IDE1 and IDE3 models. Furthermore, Bayesian evidence suggests that the IDE1 and IDE3 models are moderately preferred over the $\Lambda$CDM model. The overall outcomes of this study clearly indicate that, based on current observational data, the sign-changeable IDE models are quite compelling and merit further attention. | ダークエネルギーとダークマターの相互作用の可能性があり、 そして、この相互作用は、進化の過程で符号の変化を受ける可能性もあります。 宇宙。 この論文では、最新の観測データを利用して制約を行います。 符号変更可能な相互作用のモデル。 当社が使用するデータに加えて、 宇宙マイクロ波背景データ、初年度のバリオン音響も含む DESI からの振動データと 5 年間全体の Ia 型超新星データ DESからの観測。 高い一般性を実現するために、4 つのことを調査します。 さまざまな形式の相互作用によるダーク エネルギー (IDE) モデルの相互作用 $Q$ 項: (i) $Q = \beta(a)H\rho_{\rm de}$ の IDE1。 (ii) $Q = を使用した IDE2 \beta(a)H\rho_{\rm c}$; (iii) $Q = \beta(a)H_0\rho_{\rm de}$ の IDE3。 (iv) IDE4 ($Q = \beta(a)H_0\rho_{\rm c}$)。 分析から、次のことがわかります。 早い時間では $\beta(z) > 0$、遅い時間では $\beta(z) < 0$ になります。 カップリング $\beta(z)$ が相互作用しない線 $\beta(z) = 0$ と交差しています IDE1、IDE3、および IDE4 の 2$\sigma$ 信頼水準での宇宙の進化 モデル。 ただし、IDE2 モデルの場合、$\beta(z)$ は一貫して負の値のままです。 2$\sigma$ 信頼水準では $\beta(z) = 0$ を超えません。 私たちの 研究結果は、エネルギーの移動が暗黒物質から暗黒エネルギーへであることを示しています。 暗黒物質が宇宙を支配し、暗黒エネルギーから暗黒物質へ IDE1 および IDE3 モデルの場合、ダーク エネルギーが優勢な場合。 さらにベイジアン 証拠によると、IDE1 および IDE3 モデルは、IDE1 および IDE3 モデルよりも適度に好まれています。 $\Lambda$CDM モデル。 この研究の全体的な結果は明らかに次のことを示しています 現在の観測データに基づくと、符号変更可能な IDE モデルは次のとおりです。 非常に説得力があり、さらなる注目に値します。 |
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| We investigate the internal dynamics of hairy black holes in the Einstein-Maxwell-vector theory. The development of the charged vector hair necessarily removes the inner Cauchy horizon and results in an anisotropic black hole ending at a spacelike singularity. The far interior evolution is characterized by the chaotic alternations among different Kasner epochs. We show that those late interior time dynamics of bounces and epochs can be captured analytically. In particular, we obtain three distinct types of transformation laws for the alternation of Kasner epochs analytically, including the Kasner inversion, Kasner transition, and Kasner reflection. Our analytical approach is corroborated by numerical solutions to the full equations of motion. Moreover, we provide a clear explanation of the alternation of Kasner epochs found numerically in the literature. | 私たちは、毛深いブラックホールの内部ダイナミクスを調査します。 アインシュタイン・マクスウェルベクトル理論。 荷電ベクトル毛髪の発達 コーシーの内側の地平線が必然的に削除され、異方性が生じます。 ブラックホールは宇宙のような特異点で終わります。 内部のはるかな進化は、 さまざまなカスナー時代間の混沌とした交替が特徴です。 私たちは バウンスとエポックの内部時間後期のダイナミクスが次のようになり得ることを示します。 分析的に捉えたもの。 特に、3 つの異なるタイプの カスナー時代の交代のための変換法則を分析的に解明し、 カスナー反転、カスナー遷移、カスナー反射を含みます。 私たちの 分析的アプローチは数値解によって完全に裏付けられます 運動方程式。 さらに、わかりやすくご説明いたしますので、 文献で数値的に見られるカスナー時代の交代。 |
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| We compute new exact analytic expressions for one-loop scalar effective actions in Kerr (A)dS black hole (BH) backgrounds in four and five dimensions. These are computed by the connection coefficients of the Heun equation via a generalization of the Gelfand-Yaglom formalism to second-order linear ODEs with regular singularities. The expressions we find are in terms of Nekrasov-Shatashvili special functions, making explicit the analytic properties of the one-loop effective actions with respect to the gravitational parameters and the precise contributions of the quasi-normal modes. The latter arise via an associated integrable system. In particular, we prove asymptotic formulae for large angular momenta in terms of hypergeometric functions and give a precise mathematical meaning to Rindler-like region contributions. Moreover we identify the leading terms in the large distance expansion as the point particle approximation of the BH and their finite size corrections as encoding the BH tidal response. We also discuss the exact properties of the thermal version of the BH effective actions by providing a proof of the DHS formula and explicitly computing it for new relevant cases. Although we focus on the real scalar field in dS-Kerr and (A)dS-Schwarzschild in four and five dimensions, similar formulae can be given for higher spin matter and radiation fields in more general gravitational backgrounds. | 有効な 1 ループ スカラーの新しい正確な解析式を計算します。 4 次元および 5 次元のカー (A)dS ブラック ホール (BH) 背景でのアクション。 これらは、Heun 方程式の接続係数によって計算されます。 Gelfand-Yaglom 形式主義を 2 次線形常微分方程式に一般化すると、 規則的な特異点。 私たちが見つけた表現は次のようなものです。 Nekrasov-Shatashvili の特殊関数。 分析プロパティを明示します。 重力パラメータに対する 1 ループの有効アクションの計算 そして準正規モードの正確な寄与。 後者は以下を介して生じます 関連する統合可能なシステム。 特に、漸近式を証明します。 超幾何関数の観点から大きな角運動量に対して、 リンドラー様領域の寄与に対する正確な数学的意味。 さらに私たちは 長距離展開の主要な項を点として特定します。 BH の粒子近似とエンコードとしての有限サイズ補正 BH潮汐反応。 熱の正確な特性についても説明します。 DHS の公式の証明を提供することにより、BH の効果的なアクションのバージョンと 新しい関連ケースに対してそれを明示的に計算します。 本物にこだわりながらも、 4 次元および 5 次元の dS-Kerr および (A)dS-Schwarzschild のスカラー場、 同様の公式は、高次のスピン物質と放射場に対しても与えることができます。 より一般的な重力背景。 |
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| The late time behaviour of OTOCs involving generic non-conserved local operators show exponential decay in chaotic many body systems. However, it has been recently observed that for certain holographic theories, the OTOC involving the $U(1)$ conserved current for a gauge field instead varies diffusively at late times. The present work generalizes this observation to conserved currents corresponding to higher-form symmetries that belong to a wider class of symmetries known as generalized symmetries. We started by computing the late time behaviour of OTOCs involving $U(1)$ current operators in five dimensional AdS-Schwarzschild black hole geometry for the 2-form antisymmetric $B$-fields. The bulk solution for the $B$-field exhibits logarithmic divergences near the asymptotic AdS boundary which can be regularized by introducing a double trace deformation in the boundary CFT. Finally, we consider the more general case with antisymmetric $p$-form fields in arbitrary dimensions. In the scattering approach, the boundary OTOC can be written as an inner product between asymptotic 'in' and 'out' states which in our case is equivalent to computing the inner product between two bulk fields with and without a shockwave background. We observe that the late time OTOCs have power law tails which seems to be a universal feature of the higher-form fields with $U(1)$ charge conservation. | 一般的な非保存ローカルを含むOTOCの遅い時間の動作 演算子は、混沌とした多くの身体システムにおいて指数関数的な減衰を示します。 ただし、 最近観察されたところによると、特定のホログラフィック理論では、OTOC 代わりに、ゲージ フィールドの $U(1)$ 保存電流が関係して変化します。 遅い時間に拡散的に。 現在の研究では、この観察を次のように一般化しています。 に属する高次の対称性に対応する保存電流。 一般化対称として知られるより広い種類の対称。 私たちは以下から始めました $U(1)$ 現在の演算子が関与する OTOC の遅延時の動作を計算する 2 形式の 5 次元 AdS-Schwarzschild ブラック ホール幾何学 非対称 $B$ フィールド。 $B$フィールド展示品のバルクソリューション 漸近的な AdS 境界付近の対数発散 境界 CFT に二重トレース変形を導入することで正規化されます。 最後に、非対称 $p$ 形式フィールドを使用したより一般的なケースを検討します。 任意の次元で。 散乱アプローチでは、境界 OTOC は次のようになります。 漸近的な「in」状態と「out」状態の間の内積として書かれます。 このケースは、2 つのバルク フィールド間の内積を計算することと同等です。 衝撃波の背景ありとなし。 遅い時間の OTOC が べき乗則の尾部があり、これは高次形式の普遍的な特徴であると思われます $U(1)$ 電荷保存を持つフィールド。 |
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| In this work, we investigate the shear elasticity and the shear viscosity in a simple holographic axion model with broken translational symmetry and rotational symmetry in space via the perturbation computation. We find that, in the case of spontaneous symmetry breaking, the broken translations and anisotropy both enhance the shear elasticity of the system. While in all cases, the broken symmetries introduce a double suppression on the shear viscosity, which is in contrast to the result from the study of the p-wave holographic superfluid where the shear viscosity is enhanced when the rotational symmetry is broken spontaneously. | この研究では、せん断弾性とせん断粘度を調査します。 並進対称性が破れた単純なホログラフィックアクシオンモデルと 摂動計算による空間内の回転対称性。 私たちは次のことを発見しました。 自発的に対称性が破れた場合、壊れた平行移動、 異方性は両方ともシステムのせん断弾性を強化します。 すべての場合において、 対称性が崩れると、せん断粘度が二重に抑制されます。 これは、p 波ホログラフィックの研究結果とは対照的です。 回転対称のときにせん断粘度が高まる超流動 自然に壊れます。 |
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| Gravitational wave (GW) observations from extreme-mass-ratio inspirals (EMRIs) are powerful tools for testing general relativity (GR). However, systematic errors arising from waveform models could potentially lead to incorrect scientific conclusions. These errors can be divided into two main categories: fundamental bias (due to limitations in the validity of the Einstein field equations) and modeling error (due to inaccuracies in waveform templates). Using Bayesian inference, we investigate the impact of these systematic errors on tests of GR. Regarding fundamental bias, we find that at low signal-to-noise ratios (SNR), there is a risk of misidentifying a non-GR EMRI signal as a GR-EMRI one, and vice versa. However, this risk diminishes as the SNR increases to around 40 or higher. Additionally, modeling errors might reduce the SNR of detected EMRI signals and could be misinterpreted as deviations from GR, leading Bayesian inference to favor non-GR scenarios, especially at high SNR. We emphasize the importance of developing sufficiently accurate waveform templates based on alternative gravity theories for testing GR. | 極端な質量比の霊源からの重力波（GW）観測 (EMRI) は、一般相対性理論 (GR) をテストするための強力なツールです。 しかし、 波形モデルから生じる系統的誤差は、潜在的に次のような問題を引き起こす可能性があります。 間違った科学的結論。 これらのエラーは主に 2 つに分類できます。 カテゴリ: 基本的なバイアス (有効性の制限による) アインシュタイン場方程式）とモデリング誤差（波形の不正確さによる） テンプレート）。 ベイズ推論を使用して、これらの影響を調査します。 GR のテストにおける系統的エラー。 基本的なバイアスに関しては、次のことがわかります。 信号対雑音比 (SNR) が低いため、非 GR を誤認するリスクがあります。 EMRI 信号を GR-EMRI 信号として、またはその逆。 ただし、このリスクは次のように減少します。 SNR は約 40 以上に増加します。 さらに、モデリングエラーが発生する可能性があります。 検出された EMRI 信号の SNR が低下し、次のように誤解される可能性があります。 GR からの逸脱により、ベイズ推論が非 GR シナリオを支持するように導きます。 特に高いSNRで。 十分に開発することの重要性を強調します テスト用の代替重力理論に基づいた正確な波形テンプレート GR. |
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| We study supertranslations at spatial and future timelike infinity in the first-order formalism. We relax the Ashtekar-Engle-Sloan boundary conditions to allow supertranslations at the spatial infinity and obtain the precise form of the tetrads and Lorentz connections. Employing the covariant phase space technique we obtain the Hamiltonian charges for the supertranslations at both timelike and spatial infinities. The charges obtained are shown to match the expressions reported adopting the metric-based approach. | 私たちは、空間的および未来の時間的無限における超変換を研究します。 一次形式主義。 Ashtekar-Engle-Sloan 境界条件を次のように緩和します。 空間無限大での超変換を可能にし、次の正確な形式を取得します。 四分子とローレンツ結合。 共変位相空間の使用 この技術を使用して、両方の超変換に対するハミルトニアン電荷を取得します。 時間的かつ空間的な無限。 取得された料金は、 メトリックベースのアプローチを採用して報告された式。 |
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| The collective ground state for a spherical symmetric dust ball has been investigated recently in [R. Casadio, Phys. Lett. B 843 (2023) 138055]. In this study, we refine that model by obtaining a mass distribution that accounts for the superposition of wavefunctions across different layers. The refined mass distribution shows significant deviations from the approximation without quantum superpositions. Specifically, the new nearly parabolic distribution replaces the linear mass profile of the original work, featuring an overall downward concavity, which leads to a non-vanishing tension. Notably, the regularity of the metric and causal structure are preserved in the refined analysis. | 球対称ダストボールの集合的な基底状態は次のようになります。 最近 [R.カサディオ、物理学。 レット。 B 843 (2023) 138055]。 この中で 研究に基づいて、以下を説明する質量分布を取得することでモデルを改良します。 異なる層にわたる波動関数の重ね合わせ。 洗練された塊 分布は近似値からの大幅な逸脱を示しています。 量子の重ね合わせ。 具体的には、新しいほぼ放物線状の分布 オリジナルの作品の線形質量プロファイルを置き換え、全体的な特徴を備えています。 下向きの凹面であり、それが消えない張力をもたらします。 特に、 計量の規則性と因果構造は、洗練された形式で保存されます。 分析。 |
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| The moment of inertia and tidal deformability of idealized stars with polytropic equations of state (EOSs) are numerically calculated under both Newtonian gravity and general relativity (GR). The results explicitly confirm that the relation between the moment of inertia and tidal deformability, parameterized by the star's mass, exhibits variations of 1% to 10% for different polytropic indices in Newtonian gravity and GR, respectively. This indicates a more robust I-Love universal relation in the Newtonian framework. The theoretically derived I-Love universal relation for polytropic stars is subsequently tested against observational data for the moment of inertia and tidal deformability of the 8 planets and some moons in our solar system. The analysis reveals that the theoretical I-Love universal relation aligns well with the observational data, suggesting that it can serve as an empirical relation. Consequently, it enables the estimation of either the moment of inertia or the tidal deformability of an exoplanet if one of these quantities, along with the mass of the exoplanet, is known. | 理想化された星の慣性モーメントと潮汐変形能 ポリトロープ状態方程式 (EOS) は、両方の条件下で数値計算されます。 ニュートン重力と一般相対性理論 (GR)。 結果は明確に裏付けています 慣性モーメントと潮汐変形能の関係、 星の質量によってパラメータ化され、1% ～ 10% の変動を示します。 ニュートン重力と GR ではそれぞれ異なるポリトロープ指数。 これ ニュートンの枠組みにおけるより強固な I-Love の普遍的な関係を示しています。 理論的に導き出された多方向星の普遍的な I-Love 関係は次のとおりです。 その後、観測データに対して慣性モーメントをテストし、 太陽系の 8 つの惑星といくつかの衛星の潮汐変形性。 の 分析により、理論的な I-Love の普遍的な関係がよく一致していることが明らかになりました 観測データと組み合わせると、それが経験的な証拠として機能する可能性があることが示唆されます。 関係。 したがって、次のいずれかの瞬間の推定が可能になります。 系外惑星の慣性または潮汐変形能がこれらの量のいずれかである場合、 系外惑星の質量とともに知られています。 |
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| The discrepancy between the observed value of the cosmological constant (CC) and its expected value from quantum field theoretical considerations motivates the search for a theory in which the CC is decoupled from the vacuum energy. In this article, we consider the viability of theories in which the Einstein equations are recovered (without additional constraints) and in which the CC is regarded as an integration constant. These theories include trace-free Einstein gravity, theories constructed from the Codazzi equation (which includes Cotton gravity and a gauge-gravity inspired theory), and conformal Killing gravity. We remark on a recent debate regarding Cotton gravity and find that while the Codazzi equation of that theory is indeed underdetermined, the solutions of the Codazzi equation trivialize to $\lambda g_{ab}$ on generic backgrounds, and that in principle, one can close the system with the divergence-free condition and an appropriate choice of initial data. We also propose a full variational principle (full in the sense that variations in all variables are considered) for each of the aforementioned theories that can incorporate the matter sector; in this manner, we can obtain the trace-free Einstein equations without a unimodular constraint. The resulting actions require additional (auxiliary) fields and are therefore only expected to be effective, but they may provide a useful starting point in bottom up approaches to constructing more fundamental theories. | 宇宙定数（CC）の観測値との差異 そして量子場の理論的考察からのその期待値が動機付けとなる CC を真空エネルギーから切り離す理論の探索。 で この記事では、アインシュタインが理論の実現可能性を検討します。 方程式が (追加の制約なしで) 復元され、CC は次のようになります。 積分定数とみなします。 これらの理論には、トレースフリー アインシュタインが含まれます。 重力、コダッツィ方程式から構築された理論 (コットンを含む) 重力とゲージ重力からインスピレーションを得た理論)、および等角キリング重力。 私たちは 綿の重力に関する最近の議論について述べ、 その理論のコダッツィ方程式は確かに不十分に決定されており、 Codazzi 方程式は一般的な背景で $\lambda g_{ab}$ に矮小化され、 原理的には、発散のない状態で系を閉じることができる そして初期データの適切な選択。 完全変分も提案します 原則 (すべての変数の変動が考慮されるという意味で完全) 物質セクターを組み込むことができる前述の理論のそれぞれについて。 このようにして、トレースフリーのアインシュタイン方程式を、 ユニモジュラー制約。 結果として生じるアクションには追加 (補助) が必要です フィールドなので、効果が期待されるだけですが、 より基本的なものを構築するためのボトムアップアプローチの有用な出発点 理論。 |
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| We revisit the gravitational boundary action at null infinity of asymptotically flat spacetimes. We fix the corner ambiguities in the boundary action by using the constraint that (exponential of) the on-shell action leads to tree-level 5-point amplitude in eikonal approximation in a generic supertranslated vacuum. The subleading soft graviton theorem follows naturally from the on-shell action when the BMS group is extended to include superrotations. We also show that an infinite tower of soft theorems can be derived from the on-shell action if we consider a 'generalization' of the Geroch tensor by including a set of divergence-free symmetric traceless tensors on the sphere. | ゼロ無限大における重力境界作用を再検討します。 漸近的に平坦な時空。 境界内のコーナーの曖昧さを修正します シェル上のアクション (の指数) が導く制約を使用したアクション 一般的なエイコナル近似におけるツリーレベルの 5 ポイント振幅へ 超翻訳された真空。 補助的な軟重力子定理は自然に導かれます BMS グループが拡張されて含まれる場合のシェル上のアクションから スーパーローテーション。 また、ソフト定理の無限の塔が次のようになり得ることも示します。 の「一般化」を考慮すると、シェル上のアクションから導出されます。 発散のない対称トレースレス テンソルのセットを含めることによる Geroch テンソル 球体上で。 |
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| Here we explore certain subtle features imprinted in data from the completed Sloan Digital Sky Survey IV (SDSS-IV) extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS) as a combined probe for the background and perturbed Universe. We reconstruct the baryon Acoustic Oscillation (BAO) and Redshift Space Distortion (RSD) observables as functions of redshift, using measurements from SDSS alone. We apply the Multi-Task Gaussian Process (MTGP) framework to model the interdependencies of cosmological observables $D_M(z)/r_d$, $D_H(z)/r_d$, and $f\sigma_8(z)$, and track their evolution across different redshifts. Subsequently, we obtain constrained three-dimensional phase space containing $D_M(z)/r_d$, $D_H(z)/r_d$, and $f\sigma_8(z)$ at different redshifts probed by the SDSS-IV eBOSS survey. Furthermore, assuming the $\Lambda$CDM model, we obtain constraints on model parameters $\Omega_{m}$, $H_{0}r_{d}$, $\sigma_{8}$ and $S_{8}$ at each redshift probed by SDSS-IV eBOSS. This indicates redshift-dependent trends in $H_0$, $\Omega_m$, $\sigma_8$ and $S_8$ in the $\Lambda$CDM model, suggesting a possible inconsistency in the $\Lambda$CDM model. Ours is a template for model-independent extraction of information for both background and perturbed Universe using a single galaxy survey taking into account all the existing correlations between background and perturbed observables and this can be easily extended to future DESI-3YR as well as Euclid results. | ここでは、完成したデータのデータに刻印されている特定の微妙な特徴を調査します。 Sloan Digital Sky Survey IV (SDSS-IV) 拡張バリオン振動分光器 Survey (eBOSS) は、背景と摂動された宇宙の複合探査として使用されます。 バリオン音響振動 (BAO) と赤方偏移空間を再構築します。 の測定値を使用した、赤方偏移の関数としての歪み (RSD) 観測値 SDSSだけ。 マルチタスク ガウス プロセス (MTGP) フレームワークをモデルに適用します。 宇宙論的観測量 $D_M(z)/r_d$、$D_H(z)/r_d$、 $f\sigma_8(z)$ と $f\sigma_8(z)$ を調べ、さまざまな赤方偏移にわたるそれらの進化を追跡します。 続いて、以下を含む拘束された 3 次元位相空間を取得します。 さまざまな赤方偏移での $D_M(z)/r_d$、$D_H(z)/r_d$、および $f\sigma_8(z)$ をプローブします。 SDSS-IV eBOSS 調査。 さらに、$\Lambda$CDM モデルを仮定すると、 モデルパラメータ $\Omega_{m}$、$H_{0}r_{d}$、$\sigma_{8}$ の制約を取得します SDSS-IV eBOSS によってプローブされる各赤方偏移の $S_{8}$ 。 これは、 $H_0$、$\Omega_m$、$\sigma_8$、$S_8$ の redshift 依存の傾向 $\Lambda$CDM モデル。 $\Lambda$CDM に矛盾がある可能性を示唆しています。 モデル。 私たちのものは、モデルに依存せずに情報を抽出するためのテンプレートです。 単一銀河の調査を使用して、背景と摂動された宇宙の両方を測定します。 背景と摂動との間に存在するすべての相関関係を考慮する これは将来の DESI-3YR や DESI-3YR にも簡単に拡張できます。 ユークリッドの結果。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The analytical orbit equation of the lightlike geodesics through any fixed spatial point in Schwarzschild spacetime is explicitly presented in terms of the impact parameter, and with the result, the algorithms for generating and analyzing the black hole images under various accretion models are constructed. For the static and infalling spherical shell models of optically thin accretion, the integrated intensity observed by a distant observer is derived based on the backward ray tracing method. By taking the monochromatic emission pattern with a $1/r^{2}$ radial profile as example, the black hole images for the spherical shell with different boundaries are plotted, and then, the geometrical features and luminosity variations of these images are summarized. A notable feature of the black hole images for the infalling spherical shell model is that when the inner boundary of the spherical shell is sufficiently large, the doppler effects can strengthen the luminosity in the small adjacent region outside the shadow. The circular annulus models of optically and geometrically thin accretion are further explored. For a lightlike geodesic, the transfer functions establishing the connection between the emitting and receiving points are first provided in the algebraic manner, and the redshift factors in the static, infalling, and rotating circular annulus models are then deduced. With these results, in the three models, the integrated intensities observed by a distant observer viewing the circular annulus at an inclination angle are derived, and the corresponding black hole images for each emission pattern furnished in Phys. Rev. D \textbf{100} (2019) 024018 are plotted. Finally, the geometrical features and the luminosity variations of these images are also summarized. | 任意の固定を通る光のような測地線の解析軌道方程式 シュヴァルツシルト時空の空間点は、次のように明示的に表現されます。 影響パラメータ、およびその結果を生成するためのアルゴリズムと、 さまざまな降着モデルに基づくブラックホール画像の解析が構築されています。 光学的に薄い静的球殻モデルおよび落下球殻モデル用 降着、遠くの観測者によって観測される積分強度が導出されます バックワードレイトレーシング法に基づいています。 単色発光を取ることで $1/r^{2}$ 放射状プロファイルのパターンを例として、ブラック ホール画像 異なる境界を持つ球殻がプロットされ、その後、 これらの画像の幾何学的特徴と明るさの変化がまとめられています。 落下する球殻のブラックホール画像の注目すべき特徴 モデルは、球殻の内側の境界が十分に大きい場合です。 大きい場合、ドップラー効果により、隣接する小さい領域の明るさが強化される可能性があります。 影の外側の領域。 光学的に円環モデルを作成し、 幾何学的に薄い付着物はさらに調査されます。 光のような測地線の場合、 発信と発信の間の接続を確立する伝達関数 受信点は最初に代数的な方法で提供され、赤方偏移は 静的、下降的、回転円環モデルの因子は次のようになります。 推測される。 これらの結果から、3 つのモデルでは、積分強度は 円環を斜めに見ている遠くの観察者によって観察される 角度が導出され、各発光に対応するブラック ホール画像が得られます。 物理学で提供されるパターン。 Rev. D \textbf{100} (2019) 024018 がプロットされています。 最後に、これらの画像の幾何学的特徴と明るさの変化 についてもまとめています。 |
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| We study the imaging of a hairy black hole (HBH) in the Einstein-Klein-Gordon theory, where Einstein gravity is minimally coupled to a scalar potential $V(\phi)=-\Lambda \phi^4 + \mu \phi^2$ with $\Lambda$ and $\mu$ are constants. As a consequence, a nontrivial scalar field at the event horizon $\phi_H$ allows the HBH to evade the no-hair theorem, bifurcate from the Schwarzschild black hole by acquiring some new properties, which can affect the shadow of the HBH received by a distant observer. The framework of ray-tracing is adopted to investigate the optical appearance of the HBH, thus the trajectories of light rays around the HBH can be classified into three emissions: direct, lensed and photon ring. Employing three models of optically and geometrically thin accretion disk, we compare the differences between the Schwarzschild black hole and HBH with same horizon radius in a specific model, and find that the size of the shadow and accretion disk increases as $\phi_H$ increases, but the brightness of the rings remain nearly unaffected, this implies our HBH can potentially mimic the Schwarzschild black hole if we vary the horizon radius of the HBH. Finally, we also constraint the parameter $\Lambda$ from the observations of supermassive black holes in the galactic center of M87 and Sgr A$^{*}$, which could offer new insights for imaging of black holes and astrophysical observations. | アインシュタイン・クライン・ゴードン星系のヘアリーブラックホール（HBH）のイメージングを研究しています。 アインシュタインの重力がスカラー ポテンシャルに最小限に結合している理論 $V(\phi)=-\Lambda \phi^4 + \mu \phi^2$ ($\Lambda$ と $\mu$ は定数です)。 結果として、事象の地平線 $\phi_H$ における非自明なスカラー場 HBH がシュヴァルツシルトから分岐する、毛のない定理を回避できるようになります。 いくつかの新しい特性を獲得することによってブラック ホールが生成され、それが影に影響を与える可能性があります。 遠方の観測者が受信したHBH。 レイトレーシングのフレームワークが採用されています。 HBH の光学的外観、つまり光の軌跡を調査します。 HBH の周囲の光線は、直接放射、レンズ放射、および放射の 3 つに分類できます。 フォトンリング。 光学的・幾何学的に薄型の3モデルを採用 降着円盤、シュヴァルツシルトブラックホールの違いを比較します 特定のモデルで同じ水平半径を持つ HBH と HBH のサイズが異なることがわかります。 $\phi_H$ が増加するにつれて影と降着円盤も増加しますが、 リングの明るさはほとんど影響を受けません。 これは、HBH が 地平線の半径を変えると、シュヴァルツシルト ブラック ホールを模倣する可能性があります。 HBH。 最後に、パラメータ $\Lambda$ も制約します。 M87とSgrの銀河中心における超大質量ブラックホールの観測 A$^{*}$、これはブラック ホールのイメージングに関する新しい洞察を提供する可能性があります。 天体物理学的観測。 |
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| We give the connection formulae for ordinary differential equations with 5 and 6 (and in principle can be generalized to more) regular singularities from the data of instanton partition functions of quiver gauge theories. We check the consistency of these connection formulae by numerically computing the quasinormal modes (QNMs) of Reissner-Nordstr\"om de Sitter (RN-dS) blackhole. Analytic expressions are obtained for all the families of QNMs, including the photon-sphere modes, dS modes, and near-extremal modes. We also argue that a similar method can be applied to the dS-Kerr-Newman blackhole. | 5 の常微分方程式の接続式を与えます。 および 6 つの（原理的にはさらに一般化できる）規則的な特異点から、 矢筒ゲージ理論のインスタントン分配関数のデータ。 チェックします 数値的に計算することにより、これらの接続式の一貫性を確認します。 ライスナー・ノルドストラム・デ・ジッター (RN-dS) ブラックホールの準正規モード (QNM)。 解析式は、QNM のすべてのファミリーに対して取得されます。 光子球モード、dS モード、および準極限モード。 我々はまた、 同様の方法を dS-Kerr-Newman ブラックホールにも適用できます。 |
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| The stochastic gravitational wave background (SGWB) can be observed in the nanohertz band using a pulsar timing array (PTA). Here a computationally efficient state-space framework is developed for analysing SGWB data, in which the stochastic gravitational wave strain at Earth is tracked with a non-linear Kalman filter and separated simultaneously from intrinsic, achromatic pulsar spin wandering. The filter is combined with a nested sampler to estimate the parameters of the model, and to calculate a Bayes factor for selecting between models with and without a SGWB. The procedure extends previous state-space formulations of PTA data analysis applied to individually resolvable binary black hole sources. The performance of the new algorithm is tested on synthetic data from the first International PTA Mock Data Challenge. It is shown that the algorithm distinguishes a SGWB from pure noise for $A_{\rm gw} \geq 3 \times 10^{-14}$, where $A_{\rm gw}$ denotes the standard normalization factor for a power spectral density with power-law exponent $-13/3$. Additional, systematic validation tests are also performed with synthetic data generated independently by adjusting the injected parameters to cover astrophysically plausible ranges. Full posterior distributions are recovered and tested for accuracy. The state-space procedure is memory-light and evaluates the likelihood for a standard-sized PTA dataset in $\lesssim 10^{-1}$ s without optimization on a standard central processing unit. | 確率的重力波背景 (SGWB) は、 パルサー タイミング アレイ (PTA) を使用したナノヘルツ帯域。 ここで計算的には SGWB データを分析するために効率的な状態空間フレームワークが開発されています。 地球における確率的重力波ひずみは、非線形の方法で追跡されます。 カルマン フィルターと固有の色消しパルサーから同時に分離 スピン放浪。 フィルターはネストされたサンプラーと組み合わされて、 モデルのパラメータを選択し、以下から選択するためのベイズ係数を計算します。 SGWB ありとなしのモデル。 このプロシージャは以前の状態空間を拡張します 個別に解決可能なバイナリに適用された PTA データ分析の定式化 ブラックホールの発生源。 新しいアルゴリズムのパフォーマンスは合成でテストされています 第 1 回国際 PTA モック データ チャレンジのデータ。 ということが示されています。 アルゴリズムは $A_{\rm gw} \geq 3 \times の純粋なノイズから SGWB を区別します 10^{-14}$、ここで $A_{\rm gw}$ は、 べき乗則指数 $-13/3$ のパワー スペクトル密度。 追加の体系的な 独自に生成された合成データを使用して検証テストも実行されます 注入されたパラメータを調整して、天体物理学的に妥当な範囲をカバーします。 完全な事後分布が復元され、精度がテストされます。 の 状態空間プロシージャはメモリが少なく、次の可能性を評価します。 $\lesssim 10^{-1}$ s の標準サイズの PTA データセット (最適化なし) 標準的な中央処理装置。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hierarchical three-body systems offer a compelling framework to explore the subtle interplay between Newtonian and relativistic gravitational effects in astrophysical environments. In this work, we investigate post-Newtonian corrections to the periastron shift within such systems, focusing on the impact of orbital eccentricity and relativistic modifications to the center of mass. Modeling the secondary body's influence as a quadrupolar perturbation, we rigorously compare Newtonian, Schwarzschild, and post-Newtonian quadrupolar contributions to orbital precession. Our analysis demonstrates that Newtonian quadrupolar effects could be observable in the orbit of the S87 star around Sagittarius A* if an intermediate-mass black hole is present. Additionally, post-Newtonian quadrupolar corrections, though subtle, may notably influence the dynamics of small Solar System bodies in the presence of massive companions. These findings provide critical insights into detecting relativistic corrections in astrophysical systems with current high-precision instruments, such as GRAVITY. By bridging classical and relativistic dynamics, this study enhances our understanding of gravitational interactions in multi-body systems and paves the way for testing general relativity in the complex gravitational fields of galactic nuclei and planetary systems. | 階層的な三体システムは、以下を探索するための魅力的なフレームワークを提供します。 ニュートン重力効果と相対論的重力効果の間の微妙な相互作用 天体物理環境。 この研究では、ポストニュートン現象を調査します。 影響に焦点を当てた、そのような星系内でのペリアストロンシフトの修正 軌道離心率と重心に対する相対論的修正。 二次天体の影響を四極摂動としてモデル化すると、 ニュートン四極子、シュワルツシルト四極子、およびポストニュートン四極子を厳密に比較します。 軌道歳差運動への貢献。 私たちの分析は、ニュートン力が 四極子効果はS87星の周りの軌道で観察できる可能性がある 中間質量ブラックホールが存在する場合は射手座 A*。 さらに、 ポストニュートン四極子補正は、微妙ではあるものの、顕著な影響を与える可能性があります。 大質量の存在下での小さな太陽系天体のダイナミクス 仲間たち。 これらの調査結果は、検出に関する重要な洞察を提供します。 現在の高精度による天体物理系の相対論的補正 GRAVITYなどの楽器。 古典力学と相対論的力学を橋渡しすることで、 この研究は、宇宙における重力相互作用についての理解を深めます。 多体系を開発し、一般相対性理論をテストする道を切り開く 銀河核と惑星系の複雑な重力場。 |
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| We constrain the parameters that govern curvature-induced quantum gravity time-of-flight (TOF) effects. These TOF delays, which occur due to modified dispersion relations of particles in a vacuum, could be a phenomenological signature of quantum gravity. Gamma-ray bursts (GRBs), short, high-energy events from distant galaxies, offer a unique opportunity to impose observational limits on TOF delays and, by extension, on the energy scales of quantum gravity. Using the standard Jacob-Piran relation, which assumes a locally-flat spacetime, the analysis of quantum gravity-induced TOF effects establishes a lower limit of approximately 10 Planck energies on the energy scale of these effects. However, curvature-induced quantum gravity effects may introduce additional contributions. From current GRB observations, we find that, at a 95% credibility level, in the symmetry-deformed scenario, curvature-induced TOF effects may only arise at energies above 0.04 Planck energy. If we consider only curvature-induced effects, this limit is an order of magnitude stronger. Observing more GRBs at different redshifts could improve the constraints on the curvature-induced QG phenomena. However, given the capabilities of current telescopes and the current understanding of GRBs, it is unlikely that these constraints will be significantly extended beyond the present level. | 曲率によって引き起こされる量子重力を制御するパラメータを制約します 飛行時間型 (TOF) 効果。 これらの TOF 遅延は、変更されたために発生します。 真空中の粒子の分散関係は現象学的に考えられる 量子重力のサイン。 ガンマ線バースト (GRB)、短時間、高エネルギー 遠く離れた銀河からの出来事は、影響を与えるユニークな機会を提供します。 TOF遅延の観測限界、ひいてはエネルギースケールの限界 量子重力。 標準的なヤコブ-ピラン関係を使用します。 これは、 局所的に平坦な時空、量子重力誘発 TOF 効果の解析 エネルギーに関して約 10 プランク エネルギーの下限を設定します。 これらの影響の規模。 ただし、曲率によって引き起こされる量子重力効果は、 追加の貢献を紹介します。 現在の GRB 観測から、次のことがわかります。 対称性が変形したシナリオでは、95% の信頼性レベルで、 曲率誘発 TOF 効果は、プランク 0.04 を超えるエネルギーでのみ発生する可能性があります。 エネルギー。 曲率による影響のみを考慮すると、この制限は次数になります。 桁違いに強い。 さまざまな赤方偏移でより多くの GRB を観察すると改善される可能性があります 曲率によって引き起こされる QG 現象に対する制約。 ただし、 現在の望遠鏡の能力と GRB の現在の理解 これらの制約が今後大幅に拡大される可能性は低い。 現在のレベル。 |
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| We explore the gravitational properties of a nonlinear electromagnetic extension of an AdS Reissner-Nordstr\"om black hole. Our study begins with an analysis of the metric function and horizon structure, followed by calculations of the Ricci and Kretschmann scalars and an evaluation of the non-vanishing Christoffel symbols. These calculations allow us to examine geodesics and their influence on the photon sphere, and shadow formation. In the thermodynamic framework, we evaluate essential quantities, including the Hawking temperature, entropy, heat capacity, Gibbs free energy, and Hawking radiation emission. We further investigate black hole evaporation by estimating the evaporation timescale as the black hole approaches its final state. Additionally, quasinormal modes for scalar and vector perturbations are computed using the WKB approximation to characterize oscillatory behavior of the system. Finally, a time-domain analysis is provided in order to examine the evolution of these perturbations. | 非線形電磁気の重力特性を調査します。 AdS Reissner-Nordstr\"om ブラックホールの延長。 私たちの研究は、 計量関数と地平線構造の分析とその後の計算 リッチおよびクレッチマンのスカラーと非消失の評価 クリストフェルのシンボル。 これらの計算により、測地線とその測地線を調べることができます。 光子球への影響と影の形成。 熱力学的には フレームワークでは、ホーキング温度を含む必須量を評価します。 エントロピー、熱容量、ギブズ自由エネルギー、ホーキング放射の放出。 私たちは 蒸発を推定することでブラックホールの蒸発をさらに調査する ブラックホールが最終状態に近づくまでの時間スケール。 さらに、 スカラーおよびベクトル摂動の準正規モードは、次の式を使用して計算されます。 システムの振動動作を特徴付けるための WKB 近似。 ついに、 これらの進化を調べるために、時間領域分析が提供されます。 混乱。 |
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| We derive soft theorems for on-shell scattering amplitudes from non-linearly realised global space-time symmetries, arising from the flat space and decoupling limits of the effective field theories (EFTs) of inflation, while taking particular care of on-shell limits, soft limits, time-ordered correlations, momentum derivatives, energy-momentum conserving delta functions and $i\varepsilon$ prescriptions. Intriguingly, contrary to common belief, we find with a preferred soft hierarchy among the soft momentum $q$, on-shell residue $p_a^0 \pm E_a$, and $\varepsilon$, the soft theorems do not have dependence on unconstrained off-shell interactions, even in the presence of cubic vertices. We also argue that the soft hierarchy is a natural choice, ensuring the soft limit and on-shell limit commute. Our soft theorems depend solely on on-shell data and hold to all orders in perturbation theory. We present various examples including polynomial shift symmetries, non-linear realisation of Lorentz boosts and dilatations on how the soft theorems work. We find that the collection of exchange diagrams whose soft momenta are associated with cubic vertices, that are indeterminate in the soft limit, exhibits an enhanced soft scaling. The enhanced soft scaling explains why the sum of such diagrams do not enter the soft theorems non-trivially. We further apply the soft theorems to bootstrap the scattering amplitudes of the superfluid and scaling superfluid EFTs, finding agreement with the Hamiltonian analysis. | 非線形からシェル上散乱振幅のソフト定理を導き出します。 平らな空間から生じるグローバルな時空の対称性を実現し、 インフレの実効場理論（EFT）の限界を切り離す一方で、 シェル上の制限、ソフト制限、時間順に特に注意する 相関、運動量導関数、エネルギー運動量保存デルタ関数 そして$i\varepsilon$の処方箋。 興味深いことに、一般的な考えに反して、私たちは シェル上で、ソフトモメンタム $q$ の中から優先されるソフト階層を見つけます。 剰余 $p_a^0 \pm E_a$ と $\varepsilon$、ソフト定理には次の条件がありません。 たとえ存在する場合であっても、制約のないオフシェル相互作用に依存する。 立方体の頂点。 私たちはまた、ソフトヒエラルキーは自然な選択であると主張します。 ソフトリミットとオンシェルリミットの通勤を確保します。 私たちのソフト定理は依存します シェル上のデータのみに基づいており、摂動理論のすべての順序を保持します。 私たちは 多項式シフト対称、非線形などのさまざまな例を示します。 ローレンツの実現は、ソフト定理がどのように機能するかを強化し拡張します。 私たちは ソフトモーメンタが関連付けられている交換図の集合を見つける 立方体の頂点を持ち、ソフト リミット内で不定である場合、 強化されたソフトスケーリング。 強化されたソフト スケーリングにより、このような合計がなぜ増加するのかが説明されます。 図は、自明ではないソフト定理に入りません。 さらに、 超流体の散乱振幅をブートストラップするためのソフト定理と 超流動 EFT をスケーリングし、ハミルトニアン解析との一致を発見しました。 |
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| Dark photons, as a minimal extension of the Standard Model through an additional Abelian gauge group, may propagate relativistically across the galaxy, originating from dark matter decay or annihilation, thereby contributing to a galactic dark photon background. The generation of dark photons typically favors certain polarization modes, which are dependent on the interactions between dark matter and dark photons. We introduce a framework in which a resonant cavity is utilized to detect and differentiate these polarizations, leveraging the daily variation in expected signals due to the anisotropic distribution of dark photons and the rotation of the Earth. We conduct an experimental search using superconducting radio-frequency cavities, noted for their exceptionally high quality factors, proving them to be effective telescopes for observing galactic dark photons. This approach establishes the most stringent limits yet on the kinetic mixing coefficient between dark photons and electromagnetic photons, thereby unveiling a novel avenue for the indirect search for dark matter via multi-messenger astronomy. | ダークフォトンは、標準モデルの最小限の拡張として、 追加のアーベル ゲージ群は、相対論的に全体に伝播する可能性があります。 暗黒物質の崩壊または消滅に由来する銀河、それによって 銀河の暗い光子の背景に貢献しています。 闇の世代 光子は通常、特定の偏光モードを好みます。 暗黒物質と暗黒光子の間の相互作用。 フレームワークを導入します これらを検出し区別するために共鳴空洞が利用されます。 偏波による予想される信号の日次変動を活用 暗黒光子の異方性分布と地球の回転。 私たちは 超伝導高周波空洞を使用した実験的探索を実施し、 非常に高い品質要素で注目され、それらが優れていることを証明しています。 銀河の暗い光子を観察するための効果的な望遠鏡。 このアプローチ 動的混合係数に関してこれまでで最も厳しい制限を確立 暗黒光子と電磁光子の間で、新たな光子が明らかになります。 マルチメッセンジャー天文学による暗黒物質の間接探索への道。 |
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| A major science goal of gravitational-wave (GW) observations is to probe the nature of gravity and constrain modifications to General Relativity. An established class of modified gravity theories are scalar-tensor models, which introduce an extra scalar degree of freedom. This affects the internal structure of neutron stars (NSs), as well as their dynamics and GWs in binary systems, where distinct novel features can arise from the appearance of scalar condensates in parts of the parameter space. To improve the robustness of the analyses of such GW events requires advances in modeling internal-structure-dependent phenomena in scalar-tensor theories. We develop an effective description of potentially scalarized NSs on large scales, where information about the interior is encoded in characteristic Love numbers or equivalently tidal deformabilities. We demonstrate that three independent tidal deformabilities are needed to characterize the configurations: a scalar, tensor, and a novel 'mixed' parameter, and develop the general methodology to compute these quantities. We also present case studies for different NS equations of state and scalar properties and provide the mapping between the deformabilities in different frames often used for calculations. Our results have direct applications for future GW tests of gravity and studies of potential degeneracies with other uncertain physics such as the equation of state or presence of dark matter in NS binary systems. | 重力波 (GW) 観測の主要な科学目標は、 重力の性質を理解し、一般相対性理論への変更を制限します。 アン 修正重力理論の確立されたクラスはスカラー テンソル モデルです。 追加のスカラー自由度を導入します。 これは内部に影響を与えます 中性子星 (NS) の構造、連星におけるその力学と GW スカラーの出現から独特の新しい特徴が生じる可能性があるシステム パラメータ空間の一部に凝縮されます。 堅牢性を向上させるため、 このようなGWイベントの分析にはモデリングの進歩が必要です スカラーテンソル理論における内部構造依存現象。 私たちは、 大規模なスカラー化の可能性のある NS を効果的に説明します。 内部に関する情報は、特徴的な愛の数字または 潮汐変形能と同等。 3 つの独立した潮汐が存在することを実証します。 構成を特徴付けるには変形能力が必要です。 スカラー、 テンソルと新しい「混合」パラメータを使用し、一般的な方法論を開発します。 これらの量を計算します。 各種NSの事例紹介も行っております。 状態方程式とスカラー特性の間のマッピングを提供します。 計算によく使用されるさまざまなフレームの変形可能性。 私たちの結果 将来のGWの重力実験や研究に直接応用できる。 等式など他の不確実な物理学による潜在的な縮退 NS連星系における暗黒物質の状態または存在。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we analyze the observational images of a Konoplya-Zhidenko rotating non-Kerr black hole, wherein a thin accretion disk, serving as the sole background light source, is situated on the equatorial plane of the black hole. The inner boundary of the thin accretion disk extends to the event horizon, and the accretion material in the disk exhibits two different motion behaviors, that is, it moves along the critical plunging orbit inside the innermost stable circular orbit (ISCO) and follows the Keplerian orbit outside the ISCO. The shadow image is captured on the imaging plane of a zero angular momentum observer utilizing advanced fisheye camera ray-tracing techniques. The results demonstrate that an image consistently reveals a dark region encircled by a narrow photon ring, which is called the inner shadow. At low observation inclination angles, the observation intensity is highly concentrated, with the lensed image of accretion disk being superimposed on the direct image. As observation inclination angle increases, the direct and lensed images gradually separate, becoming distinctly distinguishable and forming a hat-like structure. Furthermore, variations in the parameter space and observation angle will influence pertinent image characteristics, including image symmetry, the range or deformation degree of the inner shadow. We further examined the distinctive characteristics of images observed in both prograde and retrograde accretion disk scenarios. Subsequently, we also examined the redshift distribution on the disk. The findings indicate that while variations in relevant parameters do influence the redshift distribution, the primary factor is the change in observational inclination. The observer can detect both redshift and blueshift phenomena on the screen when viewed at a higher observation angle. | この研究では、コノプリャ・ジデンコの観測画像を解析します。 回転する非カー ブラック ホール。 薄い降着円盤が、 唯一の背景光源は黒の赤道面にあります。 穴。 薄い降着円盤の内側の境界がイベントまで伸びている 地平線と円盤内の降着物質は 2 つの異なる運動を示します つまり、内部の臨界突入軌道に沿って移動します。 最内安定円軌道 (ISCO) で、外側のケプラー軌道に従う イスコ。 影画像は角度ゼロの結像面で捕捉されます。 高度な魚眼カメラのレイトレーシング技術を利用した運動量オブザーバー。 の 結果は、画像が常に丸で囲まれた暗い領域を明らかにしていることを示しています。 インナーシャドウと呼ばれる狭いフォトンリングによって。 低観測時 傾斜角が大きいほど、観測強度は非常に集中し、 直接画像に重ね合わされた降着円盤のレンズ画像。 として 観察傾斜角が大きくなり、直接像とレンズ像が徐々に変化します 分離し、明確に区別できるようになり、帽子のような構造を形成します。 さらに、パラメータ空間と観測角度の変化により、 画像の対称性、範囲など、関連する画像特性に影響を与える または内側の影の変形度。 特徴的な点をさらに検討しました 順行降着と逆行降着の両方で観察される画像の特徴 ディスクシナリオ。 続いて、上の赤方偏移分布も調べました。 ディスク。 調査結果は、関連パラメータの変動はあるものの、 赤方偏移分布に影響を与える主な要因は、 観察の傾向。 観察者は赤方偏移と青方偏移の両方を検出できます より高い観察角度で見たときの画面上の現象。 |
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| We study equivariant wave maps from the $2+1$ dimensional wormhole to the 2-sphere. This model has explicit harmonic map solutions which, in suitable coordinates, have the form of the sine-Gordon kinks/anti-kinks. We conjecture that there exist asymptotically static chains of $N\geq 2$ alternating kinks and anti-kinks whose subsequent rates of expansion increase in geometric progression as $t\rightarrow \infty$. Our argument employs the method of collective coordinates to derive effective finite-dimensional ODE models for the asymptotic dynamics of $N$-chains. For $N=2,3$ the predictions of these effective models are verified by direct PDE computations which demonstrate that the $N$-chains lie at the threshold of kink-anti-kink annihilation. | 私たちは $2+1$ 次元のワームホールから次元までの等変波動マップを研究します。 2球体。 このモデルには明示的な高調波マップ ソリューションがあります。 座標は、サイン ゴードン キンク/アンチキンクの形式を持ちます。 私たちは推測します $N\geq 2$ 交互のキンクの漸近的静的連鎖が存在すること そしてその後の膨張率が幾何学的に増加するアンチキンク $t\rightarrow \infty$ として進行します。 私たちの議論は次の方法を採用しています。 効果的な有限次元 ODE モデルを導出する集合座標 $N$ チェーンの漸近ダイナミクス。 $N=2,3$ の場合、これらの予測は 効果的なモデルは、次のことを実証する直接 PDE 計算によって検証されます。 $N$ チェーンはキンク-アンチキンクの消滅の閾値にあります。 |
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| The detection of gravitational waves has brought to light a population of binary black holes that merge within a Hubble time. Multiple formation channels can contribute to this population, making it difficult to definitively associate particular population features with underlying stellar physics. Black hole spins are considered an important discriminator between various channels, but they are less well-measured than masses, making conclusive astrophysical statements using spins difficult thus far. In this paper, we consider the distribution of the effective inspiral spin $\chi_{\rm eff}$ -- a quantity much better measured than individual component spins. We show that non-Gaussian features like skewness, asymmetry about zero, and multimodality can naturally arise in the $\chi_{\rm eff}$ distribution when multiple channels contribute to the population. Searching for such features, we find signs of skewness and asymmetry already in the current catalogs, but no statistically significant signs of bimodality. These features provide robust evidence for the presence of a subpopulation with spins preferentially aligned to the binary's orbital angular momentum; and we conservatively estimate the fraction of this subpopulation to be at least $12 \% - 17\%$ (at $90\%$ credibility). Our models do not find an excess of non-spinning systems and instead find that at least $\sim 20 \%$ of the binaries have some degree of negative $\chi_{\rm eff}$. The data also suggest that, if preferentially aligned mergers form a significant fraction of the population, they must have small spins. | 重力波の検出により、次のような集団が存在することが明らかになりました。 ハッブル時間内で合体するバイナリーブラックホール。 複数の形成チャネル この人口に寄与する可能性があり、決定的に 特定の人口の特徴を根底にある恒星の物理学と関連付けます。 黒 ホールスピンはさまざまなチャネル間の重要な識別子と考えられています。 しかし、それらは質量ほど十分に測定されていないため、天体物理学的に決定的なものとなります。 スピンを使用したステートメントはこれまでのところ困難です。 この論文では、 有効吸気スピンの分布 $\chi_{\rm eff}$ -- かなりの量 個々のコンポーネントのスピンよりも正確に測定されます。 非ガウスであることを示します。 歪度、ゼロに関する非対称性、マルチモダリティなどの特徴は自然に実現できます。 複数のチャネルが寄与する場合、$\chi_{\rm eff}$ 分布で発生します 人口。 そのような特徴を検索すると、歪みの兆候が見つかります。 非対称性はすでに現在のカタログに含まれていますが、統計的に有意ではありません 二峰性の兆候。 これらの特徴は、 連星の軌道に優先的に揃ったスピンを持つ部分集団 角運動量。 そして、この割合を保守的に推定します 部分母集団は少なくとも $12 \% - 17\%$ である必要があります ($90\%$ の信頼性で)。 私たちのモデル 過剰な非回転系は見つからず、代わりに少なくとも バイナリの $\sim 20 \%$ には、ある程度の負の $\chi_{\rm eff}$ が含まれています。 の データはまた、優先的に調整された合併が重要な利益を形成することを示唆しています。 人口の一部である彼らのスピンは小さいに違いありません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, the optical appearance of static and spherically symmetric hairy black holes is studied under the standard Einstein-Maxwell theory considering the p-power Yang-Mills term. During the research process, the specific case of $p=1/2$ was mainly selected for discussion. To understand the impact of the hairy parameter on black holes, we have studied the event horizon radius $r_{h} $, the photon sphere radius $r_{ph}$ and the radius of the innermost stable circular orbit $r_{isco}$ of this hairy black hole. Then, we utilized the backward ray-tracing method to analyze the geodesics of photons around this black hole and discussed the influence of the hairy parameter on the photon geodesics. In addition, we also calculated the unique shadow and photon ring of the black hole irradiated by a static thin accretion disk with three toy model emission functions. The research results show that as the hairy parameter gradually increases, the event horizon radius $r_{h} $, the photon sphere radius $r_{ph}$, the radius of the innermost stable circular orbit $r_{isco}$ and the critical impact parameter $b_{ph}$ of the black hole all exhibit a decreasing trend. Meanwhile, it also causes the area of the black hole shadow and the photon ring to decrease accordingly. Consequently, in the case of the static and spherically symmetric standard Einstein Maxwell power-Yang-Mills hairy black hole, there is no degeneracy in the photon ring and the shadow. Theoretically, it can reflect different black hole solutions and thus verify the Yang-Mills hair. | この論文では、静的かつ球対称の光学的外観について説明します。 毛むくじゃらのブラックホールは標準的なアインシュタイン・マクスウェル理論に基づいて研究されています p-power Yang-Mills 項を考慮します。 研究の過程で、 $p=1/2$ の具体的なケースを主に取り上げて議論しました。 を理解するには、 ブラックホールに対するヘアリーパラメータの影響、私たちは事象の地平線を研究しました。 半径 $r_{h} $、光子球半径 $r_{ph}$、および この毛むくじゃらのブラック ホールの最も内側の安定な円軌道 $r_{isco}$ です。 それから、私たちは バックワードレイトレーシング法を利用してフォトンの測地線を分析しました このブラックホールの周りでヘアリーパラメータがブラックホールに与える影響について議論しました。 フォトン測地線。 さらに、独特の陰影も計算し、 静的な薄い降着円盤によって照射されたブラック ホールの光子リング 3 つのおもちゃモデルの発光機能。 研究結果によると、毛深いのは パラメータが徐々に増加し、事象の地平線の半径 $r_{h} $、フォトン 球半径 $r_{ph}$、最も内側の安定した円軌道の半径 $r_{isco}$ とブラックホールの臨界衝撃パラメータ $b_{ph}$ はすべて 減少傾向を示しています。 一方で、黒い部分も発生します。 ホールシャドウとフォトンリングもそれに応じて減少します。 したがって、 静的かつ球対称の標準アインシュタイン・マクスウェルの場合 パワー・ヤン・ミルズ毛むくじゃらのブラックホール、フォトンリングには縮退はない そして影。 理論的には、さまざまなブラック ホールの解決策を反映することができます。 したがって、Yang-Mills の髪の毛を検証します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We use the Tolman metric to describe gravitational collapse of a sphere of a fluid without pressure in spacetime with the Hubble parameter $H$ related to the cosmological constant. We show that the largest radius of a galaxy formed from such a fluid with mass $M$ is given by $(GM/H^2)^{1/3}$. | トールマン計量を使用して、球体の重力崩壊を説明します。 ハッブルパラメータ $H$ が関係する時空内の圧力のない流体 宇宙定数。 銀河の最大半径が形成されたことを示します このような流体からの質量 $M$ は $(GM/H^2)^{1/3}$ で与えられます。 |
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| This study conducts a meticulous examination of the cosmological implications inherent in Rastall gravity and $f(R)$ gravity models, assessing their efficacy across distinct cosmic epochs, from early universe structure formation to late-time acceleration. In the initial stages, both models exhibit commendable compatibility with observed features of structure formation, aligning with the established $\Lambda$CDM model. The derived Jeans' wavenumbers for each model support their viability. However, as the cosmic timeline progresses into the late universe, a discernible disparity surfaces. Utilizing the Markov Chain Monte Carlo method, we reconstruct the deceleration parameter $(q)$ and identify Deceleration - Acceleration redshift transition values. For $f(R)$ gravity, our results align closely with previous studies, emphasizing its superior ability to elucidate the recent cosmic acceleration. In contrast, Rastall gravity exhibits distinct redshift transition values. Our rigorous analysis underscores the prowess of $f(R)$ gravity in capturing the observed cosmic acceleration, positioning it as a compelling alternative to the conventional $\Lambda$CDM model. The discernible shifts observed in the peaks of the CMB power spectrum and evolution of deceleration parameter (q) for both $f(R)$ gravity and Rastall gravity models in the Early and Late universe, in relation to the $\Lambda $CDM model, provide compelling evidence supporting the proposition that these alternative gravity models can account for the anisotropy of the universe without invoking the need for dark energy. | この研究では、宇宙論的な意味についての綿密な調査が行われます。 Rastall 重力モデルと $f(R)$ 重力モデルに固有のもの、その有効性を評価する 初期の宇宙構造形成から 後半の加速。 初期段階では、どちらのモデルも賞賛に値する結果を示しました 観察された構造形成の特徴との適合性、 $\Lambda$CDM モデルを確立しました。 モデルごとに導出されたジーンズの波数 彼らの生存力をサポートします。 しかし、宇宙の時間軸が進むにつれ、 宇宙後期、明らかな格差が表面化。 マルコフ連鎖の利用 モンテカルロ法では、減速パラメータ $(q)$ を再構築し、 減速 - 加速度の赤方偏移遷移値を識別します。 $f(R)$の場合 重力に関して、私たちの結果は以前の研究と密接に一致しており、その重力が強調されています。 最近の宇宙加速を解明する優れた能力。 対照的に、 ラストール重力は、明確な赤方偏移遷移値を示します。 私たちの厳格な 分析は、観測されたものを捕捉する際の $f(R)$ 重力の能力を強調しています 宇宙の加速、それを代替手段として位置づけています。 従来の $\Lambda$CDM モデル。 ピークに認められるシフト CMB パワー スペクトルの変化と両方の減速パラメータ (q) の変化 初期および後期宇宙における $f(R)$ 重力モデルと Rastall 重力モデル $\Lambda $CDM モデルとの関係、を裏付ける説得力のある証拠を提供します。 これらの代替重力モデルは、 暗黒エネルギーを必要とせずに宇宙の異方性を実現します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we perform a comprehensive analysis of the Hubble constant (\(H_0\)) and matter clustering (\(S_8\)) tensions within the framework of non-interacting and interacting Barrow Holographic Dark Energy (BHDE) models. Utilizing a combination of observational datasets, including the Cosmic Microwave Background (CMB), Baryon Acoustic Oscillations (BAO), cosmic chronometers (CC), Pantheon, and lensing data, we assess the degree of tension relative to the Planck 2018 results and recent measurements such as the Riess et al. 2022 (R22) value for \(H_0 = 73.04 \pm 1.04 \ \text{km s}^{-1} \text{Mpc}^{-1}\) in 68\% C.L and KiDS-1000 and DES-Y3 for \(S_8\). Our findings show that both BHDE models mitigate the \(H_0\) and \(S_8\) tensions compared to the standard \(\Lambda\) Cold Dark Matter (\(\Lambda\)CDM) model. The non-interacting BHDE model achieves a moderate reduction in the \(H_0\) tension, while the interacting BHDE model offers a better fit for both parameters, suggesting it is more effective in addressing the tensions. Additionally, the quantum-gravitational deformation parameter \(\Delta\), constrained using the CMB+All dataset, indicates significant quantum effects in both models. The interacting scenario provides tighter constraints on \(\Delta\) and total neutrino mass \(\sum m_{\nu}\), offering a more precise representation of these effects. This study highlights the potential of BHDE models as viable alternatives to the \(\Lambda\)CDM framework for resolving cosmological tensions. | この研究では、ハッブル定数の包括的な分析を実行します。 (\(H_0\)) と物質クラスタリング (\(S_8\)) の枠組み内での張力 非相互作用および相互作用するバロー ホログラフィック ダーク エネルギー (BHDE) モデル。 宇宙を含む観測データセットの組み合わせを利用する マイクロ波背景放射 (CMB)、バリオン音響振動 (BAO)、宇宙 クロノメーター（CC）、パンテオン、レンズデータから緊張度を評価します。 Planck 2018 の結果と Riess などの最近の測定値との比較 他。 \(H_0 = 73.04 \pm 1.04 \ \text{km s}^{-1} の 2022 (R22) の値 \text{Mpc}^{-1}\) は 68\% C.L、KiDS-1000 および DES-Y3 では \(S_8\) です。 私たちの 調査結果は、両方の BHDE モデルが \(H_0\) と \(S_8\) の張力を緩和することを示しています。 標準の \(\Lambda\) Cold Dark Matter (\(\Lambda\)CDM) モデルと比較します。 相互作用しない BHDE モデルは \(H_0\) を適度に削減します。 張力と相互作用する BHDE モデルは、両方の張力に対してより適切な適合を提供します。 パラメータは、緊張に対処するのにより効果的であることを示唆しています。 さらに、量子重力変形パラメータ \(\Delta\)、 CMB+All データセットを使用して制約され、重要な量子効果が示されています。 どちらのモデルも。 相互作用シナリオでは、より厳しい制約が提供されます。 \(\Delta\) とニュートリノの総質量 \(\sum m_{\nu}\) により、より正確な結果が得られます。 これらの効果を表現します。 この研究は BHDE の可能性を強調しています 解決のための \(\Lambda\)CDM フレームワークの実行可能な代替としてのモデル 宇宙論的な緊張。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the measurements of a freely-falling Unruh-DeWitt particle detector near the horizon of a semi-classical Schwarzschild black hole. Our results show that the detector's response increases smoothly as it approaches and crosses the horizon in both the Hartle-Hawking and Unruh vacua. However, these measurements are dominated by the effects of switching the detector on and off, rather than by the detection of Hawking radiation particles. We demonstrate that a freely-falling Unruh-DeWitt detector cannot directly measure Hawking radiation near the horizon because the time required for thermalization is longer than the time spent near the horizon. We propose an operational definition of the effective temperature along an infalling trajectory based on measurements by a particle detector. Using this method, we find that the effective temperature measured by a freely-falling observer in the Hartle-Hawking vacuum increases smoothly from the Hawking temperature far from the horizon to twice the Hawking temperature at the horizon, and continues to rise into the interior of the black hole. This effective temperature closely matches an analytical prediction derived by embedding Schwarzschild spacetime into a higher-dimensional Minkowski space, suggesting that further exploration of higher-dimensional embeddings could provide new insights into the near-horizon behavior of black holes. | 自由落下するアンルー・デウィット粒子検出器の測定を研究します 半古典的なシュヴァルツシルトブラックホールの地平線近く。 私たちの結果は次のとおりです 検出器の応答は、近づいたり横切ったりするとスムーズに増加すること ハートル・ホーキング真空とウンルー真空の両方の地平線。 ただし、これらの 測定は検出器のオンとオフの切り替えの影響によって支配されます。 ホーキング放射線粒子の検出によるものではありません。 実演します 自由落下するウンルー・デウィット検出器ではホーキングを直接測定できないこと 熱化に必要な時間が長いため、地平線近くの放射は 地平線近くで過ごす時間よりも長い。 運用をご提案します に基づく落下軌道に沿った実効温度の定義 粒子検出器による測定。 この方法を使用すると、 自由落下観測者によって測定された実効温度 ハートル・ホーキング真空は、ホーキング温度から遠く離れたところまで滑らかに増加します。 地平線のホーキング温度の 2 倍まで上昇し、引き続き ブラックホールの内部に上昇します。 この実効温度に近い シュヴァルツシルト時空を埋め込むことによって導出された分析予測と一致します 高次元のミンコフスキー空間へ、さらなる探査が示唆される 高次元の埋め込みの解析は、 ブラックホールの地平線付近での挙動。 |
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| We conduct a thorough examination of cosmological parameters within the context of $f(R)$ gravity coupled with neutrinos, leveraging a diverse array of observational datasets, including Cosmic Microwave Background (CMB), Cosmic Chronometers (CC), Baryon Acoustic Oscillations (BAO), and Pantheon supernova data. Our analysis unveils compelling constraints on pivotal parameters such as the sum of neutrino masses ($\sum m_{\nu}$), the interaction strength parameter ($\Gamma$), sound speed ($c_s$), Jean's wavenumbers ($k_J$), redshift of non-relativistic matter ($z_{\rm nr}$), and the redshift of the Deceleration-Acceleration phase transition ($z_{\rm DA}$). The incorporation of neutrinos within the $f(R)$ gravity framework emerges as a key factor significantly influencing cosmic evolution, intricately shaping the formation of large-scale structures and the dynamics of cosmic expansion. Additionally, a detailed analysis of bulk flow direction and amplitude across various redshifts provides valuable insights into the nature of large-scale structures. A notable aspect of our model is the nuanced integration of $f(R)$ gravity theory with neutrinos, representing a distinctive approach to unraveling cosmological phenomena. This framework, unlike previous models, explicitly considers the impact of neutrinos on gravitational interactions, the formation of large-scale structures, and the overarching dynamics of cosmic expansion within the $f(R)$ gravity paradigm. Furthermore, our study addresses the Hubble tension problem by comparing $H_0$ measurements within our model, offering a potential avenue for reconciling discrepancies. Our findings not only align with existing research but also contribute novel perspectives to our understanding of dark energy, gravitational interactions, and the intricate challenges posed by the Hubble tension. | 私たちは宇宙論的パラメーターの徹底的な調査を行います。 ニュートリノと結合した $f(R)$ 重力のコンテキスト、多様な配列を活用 宇宙マイクロ波背景放射 (CMB)、宇宙を含む観測データセット クロノメーター (CC)、バリオン音響振動 (BAO)、パンテオン超新星 データ。 私たちの分析により、次のような極めて重要なパラメータに対する強制的な制約が明らかになりました。 ニュートリノ質量の合計 ($\sum m_{\nu}$)、相互作用強度パラメータ ($\Gamma$)、音速 ($c_s$)、ジーンの波数 ($k_J$)、赤方偏移 非相対論的物質 ($z_{\rm nr}$) とその赤方偏移 減速-加速相転移 ($z_{\rm DA}$)。 の組み込み $f(R)$ 重力枠組み内のニュートリノが重要な要素として浮上 宇宙の進化に大きな影響を与え、その形成を複雑に形作っている 大規模構造と宇宙膨張のダイナミクス。 さらに、 さまざまな赤方偏移にわたるバルクフローの方向と振幅の詳細な分析 大規模構造物の性質についての貴重な洞察を提供します。 注目すべき 私たちのモデルの側面は、 $f(R)$ 重力理論と ニュートリノ、宇宙論を解明するための独特のアプローチを表す 現象。 このフレームワークは、以前のモデルとは異なり、明示的に考慮します。 ニュートリノの重力相互作用への影響、大規模物質の形成 構造と $f(R)$ 内での宇宙膨張の包括的な力学 重力パラダイム。 さらに、私たちの研究はハッブル張力問題にも取り組んでいます。 モデル内で $H_0$ の測定値を比較することで、潜在的な手段を提供します 矛盾を調整するため。 私たちの発見は既存のものと一致するだけではありません 研究だけでなく、暗闇の理解に新しい視点も貢献します エネルギー、重力相互作用、そして地球が引き起こす複雑な課題 ハッブル緊張。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Inspired by the so-called Palatini formulation of General Relativity and of its modifications and extensions, we consider an analogous formulation of the dynamics of a self-interacting gauge field which is determined by non-linear extension of Maxwell's theory, usually known as nonlinear electrodynamics. In this first order formalism the field strength and the gauge potential are treated, a priori as independent, and, as such, varied independently in order to produce the field equations. Accordingly we consider within this formalism alternative and generalized non-linear Lagrangian densities. Several new spherically-symmetric objects are constructed analytically and their main properties are studied. The solutions are obtained in flat spacetime ignoring gravity and for the self-gravitating case with emphasis on black holes. As a background for comparison between the first and second order formalisms, some of the solutions are obtained by the conventional second order formalism, while for others a first order formalism is applied. Among the self-gravitating solutions we find new black holes and study their main characteristics. Some of the solutions can regularize the total energy of a point charge although their black hole counterparts are not regular. | 一般相対性理論のいわゆるパラティーニ公式に触発され、 その修正と拡張を考慮して、同様の定式化を検討します。 非線形によって決定される自己相互作用ゲージ場のダイナミクス マクスウェル理論の拡張であり、通常は非線形電気力学として知られています。 で この一次形式主義では、場の強さとゲージポテンシャルは次のようになります。 アプリオリに独立したものとして扱われ、したがって、順序に従って独立して変化します 場の方程式を生成します。 したがって、この形式主義の範囲内で考える 代替および一般化された非線形ラグランジュ密度。 いくつかの新しい 球面対称のオブジェクトは解析的に構築され、その主要なオブジェクトは 特性が研究されています。 解は無視した平坦な時空で得られます。 重力とブラック ホールに重点を置いた自己重力の場合。 として 一次形式主義と二次形式主義を比較するための背景、いくつか 解の一部は従来の二次形式主義によって得られますが、 他の場合には、一次形式主義が適用されます。 自己引力の中で 解決策として、新しいブラックホールを発見し、その主な特徴を研究します。 の一部 このソリューションは点電荷の総エネルギーを正規化できますが、 ブラックホールに相当するものは規則的ではありません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we investigate the phenomenology of fermionic systems in uniform gravitational fields within the framework of Very Special Relativity (VSR). We especially focus on the case of gravitational spectroscopy with ultracold neutrons, explored in experiments like \emph{q}\textsc{Bounce}. Calculating the leading ($c^0$) and next-to-leading ($c^{-1}$) order corrections to the non-relativistic Hamiltonian in an accelerated frame, we derive the fermionic perturbed energy spectrum. At leading order, we do not find new non-trivial modifications, apart from a mass shift, confirming both the equivalence between inertial and gravitational mass and particle-antiparticle sectors. The next-to-leading order, instead, introduces time-dependent anisotropic contributions depending on the preferred spatial direction from VSR, which can then be used to probe novel Lorentz-violating signatures. Using \emph{q}\textsc{Bounce} sensitivity as a benchmark, we suggest a first rough constraint for these effects. Finally, we propose alternative spin-flipping setups to better probe VSR signatures and foresee potential future research directions. | この論文では、フェルミオン系の現象学を研究します。 超特殊相対性理論の枠組み内の均一重力場 (VSR)。 私たちは特に重力分光法の場合に焦点を当てます。 極冷中性子、\emph{q}\textsc{Bounce} などの実験で研究されています。 先頭 ($c^0$) と先頭の次 ($c^{-1}$) の順序を計算する 加速フレームでの非相対論的ハミルトニアンの修正 フェルミオンの摂動エネルギー スペクトルを導出します。 主要な順序では、私たちはそうではありません 質量移動とは別に、新たな重要な変更を発見し、両方を確認する 慣性質量と重力質量の等価性、および 粒子-反粒子セクター。 代わりに、主要な順序の次に次の順序が導入されます。 優先空間に応じた時間依存の異方性の寄与 VSR からの指示。 これを使用して、新規のローレンツ違反を調査できます。 署名。 \emph{q}\textsc{バウンス}感度をベンチマークとして使用して、 これらの効果に対する最初の大まかな制約を提案します。 最後に私たちが提案するのは、 VSR シグネチャをより適切に調査し、予測するための代替スピンフリッピング セットアップ 将来の研究の方向性の可能性。 |
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| A novel methodology for analysing the relation between the energy density in gravitational waves and primordial power spectra is developed. Focusing on scalar-induced gravitational radiation, this methodology is applied to a number of scenarios for the primordial black hole formation. Being differed from conventional Bayesian approaches, its advantages include directness and computational efficiency, which are crucial for handling the complex data characteristic of gravitational wave research. As an important application, it is demonstrated that this methodology allows for the systematic reconstruction of power spectra across all scenarios using current pulsar timing array data, providing a clear example of its potential in gravitational wave analysis. | エネルギー密度間の関係を解析するための新しい方法論 重力波と原始パワースペクトルが開発されます。 に焦点を当てる スカラー誘起重力放射、この方法論はさまざまな分野に適用されます。 原始ブラックホール形成のシナリオ。 とは異なること 従来のベイジアンアプローチには、直接性と 複雑なデータを処理するために重要な計算効率 重力波研究の特徴です。 重要なアプリケーションとして、 この方法論が体系的な再構成を可能にすることが実証されています 現在のパルサー タイミング アレイ データを使用したすべてのシナリオにわたるパワー スペクトルの 重力波解析におけるその可能性の明確な例を提供します。 |
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| The condensed matter analogs are useful for consideration of the phenomena related to the quantum vacuum. This is because in condensed matter we know physics both in the infrared and in the ultraviolet limits, while in particle physics and gravity the physics at trans-Planckian scale is unknown. One of the corner stones of the connections between the non-relativistic condensed matter and the modern relativistic theories is the two-fluid hydrodynamics of superfluid helium. The dynamics and thermodynamics of the de Sitter state of the expansion of the Universe bear some features of the multi-fluid system. There are actually three components: the quantum vacuum, the gravitational component and relativistic matter. The expanding de Sitter vacuum serves as the thermal bath with local temperature, which is twice the Gibbons-Hawking temperature related to the cosmological horizon. This local temperature leads to the heating of matter component and the gravitational component. The latter behaves as Zel'dovich stiff matter and represents the dark matter. In equilibrium and in the absence of the conventional matter the positive partial pressure of dark matter compensates the negative partial pressure of quantum vacuum. That is why in the full equilibrium the total pressure is zero. This is similar to the superfluid and normal components in superfluids, which together produce the zero pressure of the liquid in the absence of environment. If one assumes that in dynamics, the gravitational dark matter behaves as the real Zel'dovich stiff matter, one obtains that both components experience the power law decay due to the energy exchange between these components. Then it follows that their values at present time have the correct order of magnitude. We also consider the other problems through the prism of condensed matter physics, including the black holes and Planck constant. | 凝縮物類似体は現象の考察に役立ちます 量子真空に関係します。 これは、凝縮した物質の中で私たちが知っているからです 赤外限界と紫外限界の両方での物理学、粒子の物理学 物理学と重力、プランク超スケールでの物理学は不明です。 の1つ 非相対論的凝縮物間のつながりの礎石 そして現代の相対論理論は次の二流体流体力学です。 超流動ヘリウム。 デ・シッター状態の力学と熱力学 宇宙の膨張には、多流体系のいくつかの特徴があります。 実際には、量子真空、重力という 3 つの要素があります。 成分と相対論的物質。 膨張するデ・シッター真空は、 ギボンズ・ホーキングの 2 倍の現地温度の温泉 宇宙の地平線に関係する温度。 この局所的な温度が原因 物質の加熱成分と重力成分に影響します。 後者 ゼルドビッチの硬質物質として動作し、暗黒物質を表します。 で 平衡であり、従来の物質が存在しない場合には、正の部分 暗黒物質の圧力は量子の負の分圧を補償する 真空。 完全平衡状態では全圧がゼロになるのはこのためです。 これは 超流体の超流体成分と通常成分に似ており、これらが一緒になったものです。 環境が存在しない場合、液体の圧力がゼロになります。 1 つあれば 力学において、重力暗黒物質は現実のものとして振る舞うと仮定します。 ゼルドビッチの硬い物質、両方のコンポーネントが力を経験していることがわかります これらのコンポーネント間のエネルギー交換により法則は減衰します。 次に続きます 現時点での値が正しい桁数であることを確認します。 私たちも 物性物理学のプリズムを通して他の問題を検討してください。 ブラックホールやプランク定数なども含まれます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The so-called Geometric Trinity of Gravity includes General Relativity (GR), based on spacetime curvature; the Teleparallel Equivalent of GR (TEGR), which relies on spacetime torsion; and the Symmetric Teleparallel Equivalent of GR (STEGR), grounded in nonmetricity. Recent studies demonstrate that GR, TEGR, and STEGR are dynamically equivalent, raising questions about the fundamental structure of spacetime, the under-determination of these theories, and whether empirical distinctions among them are possible. The aim of this work is to show that they are equivalent in many features but not exactly in everything. In particular, their relationship with the Equivalence Principle (EP) is different. The EP is a deeply theory-laden assumption, which is assumed as fundamental in constructing GR, with significant implications for our understanding of spacetime. However, it introduces unresolved conceptual issues, including its impact on the nature of the metric and connection, its meaning at the quantum level, tensions with other fundamental interactions and new physics, and its role in dark matter and dark energy problems. In contrast, TEGR and STEGR recover the EP but do not rely on it as a foundational principle. The fact that GR, TEGR, and STEGR are equivalent in non-trivial predictions, but the EP is not necessary for TEGR and STEGR, suggests that it may not be a fundamental feature but an emergent one, potentially marking differences in the empirical content of the three theories. Thus, the developments within the Geometric Trinity framework challenge traditional assumptions about spacetime and may help to better understand some of the unresolved foundational difficulties related to the EP. | いわゆる重力の幾何学的三位一体には、一般相対性理論 (GR) が含まれます。 時空の曲率に基づく。 GR (TEGR) に相当するテレパラレル。 時空のねじれに依存します。 GR と同等の対称テレパラレル (STEGR)、非計量性に基づいています。 最近の研究では、GR、TEGR、 と STEGR は動的に等価であり、基本的な点について疑問が生じます。 時空の構造、これらの理論の不十分な決定、そして それらの間の経験的な区別は可能です。 この作品の目的は、 多くの機能においては同等ですが、すべてにおいて正確に同等というわけではありません。 で 特に、等価原理 (EP) との関係は次のとおりです。 違う。 EP は理論が深く含まれた仮定であり、次のように仮定されます。 GR を構築する上での基本であり、当社にとって重要な意味を持ちます。 時空の理解。 ただし、未解決の概念が導入されます。 メトリックと接続の性質への影響を含む問題、 量子レベルでの意味、他の基本的な相互作用との緊張、 新しい物理学、および暗黒物質と暗黒エネルギーの問題におけるその役割。 対照的に、 TEGR と STEGR は EP を回復しますが、EP を基礎として依存しません。 原理。 GR、TEGR、STEGR が自明ではない点で同等であるという事実 予測ですが、TEGR と STEGR には EP は必要ありません。 基本的な機能ではなく、新たな機能である可能性があり、マーキングされる可能性があります。 3 つの理論の経験的内容の違い。 したがって、 幾何学的トリニティのフレームワーク内での開発は、従来の課題に挑戦します 時空に関する仮定を提供し、いくつかのことをより深く理解するのに役立つかもしれません。 EP に関連する未解決の根本的な問題。 |
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| The enigma surrounding the existence of black holes has recently been substantiated through the groundbreaking work of experimental physicists \cite{genzel2024}. Exploring quantum systems under the gravitational influence of black holes has emerged as a pivotal area of research. Among the frontier works in quantum information processing is the utilization of quantum states as quantum channels. A fundamental quantum information protocol is teleportation, in which two parties, Alice and Bob, share entangled states. In this protocol, the sender, Alice, who holds an unknown qubit, utilizes local operations and classical communication (LOCC) to recreate the qubit at the recipient's (Bob's) end. Notably, during the execution of this protocol, Alice loses the unknown qubit on her side. The teleportation protocol, originally proposed by Bennett et al. \cite{bennett1993}, has been extensively studied with various states and under different physical setups. Researchers have explored both modifications to the protocol itself and the viability of various quantum states as teleportation channels. In this paper, we investigate whether bipartite mixed states derived from two inequivalent classes of tripartite pure states, subjected to the gravitational influence of two different black hole models, can still serve as efficient quantum channels for teleportation. We emphasize the teleportation fidelity of these states, a critical factor for determining their efficacy as quantum channels. Specifically, the fidelity must exceed the classical limit of $\frac{2}{3}$ to be considered effective \cite{pop1994}. We conjecture that, even under the gravitational influence of black holes, the quantum characteristics of the given states are preserved, enabling them to function effectively as quantum channels for teleportation. | ブラックホールの存在をめぐる謎は最近明らかになりました。 実験物理学者の画期的な研究によって実証された \cite{genzel2024}。 重力の影響下での量子システムの探索 ブラックホールの研究は極めて重要な研究分野として浮上している。 フロンティアの中で 量子情報処理の仕事は、量子状態を次のように利用することです。 量子チャネル。 基本的な量子情報プロトコルはテレポーテーションです。 この場合、アリスとボブの 2 つの当事者がもつれた状態を共有します。 このプロトコルでは、 送信者であるアリスは未知の量子ビットを保持しており、ローカル操作を利用し、 受信者 (ボブ) で量子ビットを再作成する古典的通信 (LOCC) 終わり。 特に、このプロトコルの実行中に、アリスは未知のものを失います。 彼女の側には量子ビットがあります。 もともとベネットによって提案されたテレポーテーション プロトコル 他。 \cite{bennett1993} は、さまざまな州で広範に研究されており、 異なる物理設定の下で。 研究者は両方の変更を調査しました プロトコル自体と、さまざまな量子状態の実行可能性について テレポーテーションチャンネル。 この論文では、二部混合かどうかを調査します。 三部構成純粋状態の 2 つの等価でないクラスから派生した状態、 2 つの異なるブラック ホール モデルの重力の影響を受けます。 テレポーテーションのための効率的な量子チャネルとして機能することができます。 私たちは強調します これらの状態のテレポーテーションの忠実度、これを決定するための重要な要素 量子チャネルとしての有効性。 具体的には、忠実度は次の条件を超える必要があります。 \cite{pop1994} が効果的であるとみなされる $\frac{2}{3}$ の古典的な制限。 私たちは ブラックホールの重力の影響下であっても、 特定の状態の量子特性が保存され、次のことが可能になります。 テレポーテーションの量子チャネルとして効果的に機能します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Alexei Alexandrovich Starobinsky was outstanding theoretical physicist who made fundamental contributions to gravitational theory and cosmology, based on geometrical ideas in physics, in the spirit of Einstein. One of his greatest achievements is the famous Starobinsky model of cosmological inflation in the early universe, proposed in 1979-1980. In this paper, the Starobinsky inflation model is systematically reviewed from the modern perspective. Its deformation to include production of primordial black holes is proposed, and possible quantum corrections in the context of superstring theory and the Swampland Program are discussed. Starobinsky inflation also leads to the universal reheating mechanism for particle production after inflation. | アレクセイ・アレクサンドロヴィチ・スタロビンスキーは傑出した理論物理学者でした。 に基づいて、重力理論と宇宙論に根本的な貢献をしました。 アインシュタインの精神に基づく、物理学における幾何学的なアイデア。 彼の最も偉大な人物の一人 成果は、宇宙論的インフレーションの有名なスタロビンスキー モデルです。 1979年から1980年に提案された初期宇宙。 本稿では、スタロビンスキー・インフレーション モデルは現代の観点から体系的にレビューされます。 その変形 原始ブラックホールの生成を含めることが提案されており、可能性がある 超弦理論とスワンプランドの文脈における量子補正 プログラムについて話し合われます。 スタロビンスキーのインフレも普遍化につながる 膨張後の粒子生成のための再加熱メカニズム。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Modern cosmology is built on the assumption that the Universe is homogeneous and isotropic on large scales - but this is challenged by results of the Ellis-Baldwin test that show an unexplained anomaly in the distribution of distant galaxies and quasars. | 現代の宇宙論は、宇宙は均一であるという前提に基づいて構築されています 大規模では等方性ですが、これは次の結果によって疑問視されます。 エリス・ボールドウィン検定では、分布における説明のつかない異常が示されています。 遠方の銀河とクエーサー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Understanding the microscopic behavior of spacetime is critical for developing a theory of quantum gravity and perhaps solving the cosmological constant problem. In this context, it has been proposed that the quantity of interest is the quantum uncertainty in the Ricci scalar and here we investigate this for a discrete baby quantum gravity model based a single square cell. We find that the averaged Ricci scalar vanishes to leading order but has UV-divergent fluctuations. While this behavior is stable under renormalization, it appears not to be under the introduction of a small cosmological constant. | 時空の微視的な挙動を理解することは、 量子重力理論を発展させ、おそらく宇宙論を解決する 絶え間ない問題。 これに関連して、次のような量が提案されています。 興味があるのはリッチ スカラーの量子不確実性であり、ここで調査します。 これは、単一の正方形セルに基づく離散赤ちゃん量子重力モデルの場合です。 私たちは 平均化されたリッチ スカラーが先頭の順序に消えますが、 UV 発散変動。 この動作は繰り込みでも安定していますが、 それは小さな宇宙定数の導入下ではないようです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To address the singularity problem in black hole physics, Penrose proposed the cosmic censorship conjecture . However, whether this conjecture holds in different types of black holes, especially for the Strong Cosmic Censorship Conjecture (SCCC), remains an issue worth further exploration. This study investigates the Yang-Mills field modified RN black hole, which provides new possibilities for exploring the Strong Cosmic Censorship Conjecture due to its unique nonlinear dynamical properties. In this work, the perturbation equations of two scalar fields for the Yang-Mills field modified RN black hole are derived. By combining the WKB method and the Prony method, the quasi-normal modes frequencies of the perturbations are analyzed. Additionally, constraints on the charge-to-mass ratio of the charged and massive scalar field are obtained using the Weak Gravity Conjecture (WGC), and it is shown that the Yang-Mills field modified RN black hole satisfies the SCCC conditions in the extreme state. The study reveals that the Yang-Mills field charge $q_{YM}$ significantly affects the damping effect and gravitational blueshift effect of the perturbations, causing the RN black hole in the extreme state to transition from violating the SCCC to satisfying it. Furthermore, when the charge-to-mass ratio $q/m$ of the charged and massive scalar field satisfies the WGC condition, the scalar field perturbations destabilize the Cauchy horizon of the Yang-Mills field modified RN black hole in the extreme state, thus confirming the applicability of the SCCC under extreme conditions. This study highlights the key role of nonlinear fields in singularity theory and gravitational dynamics, providing important support for the completeness of general relativity and offering new insights into the theoretical research of black holes in extreme states. | ブラックホール物理学における特異点問題に対処するために、ペンローズは提案した。 宇宙検閲推測。 ただし、この推測が当てはまるかどうかは、 さまざまな種類のブラックホール、特に強力な宇宙検閲のため 推測 (SCCC) は、さらに検討する価値のある問題として残っています。 この研究 ヤン・ミルズ場で修正された RN ブラック ホールを調査し、新しい情報を提供します。 強力な宇宙検閲予想を探求する可能性 ユニークな非線形動的特性。 この作業では、摂動方程式は Yang-Mills 場修正 RN ブラック ホールの 2 つのスカラー場のうち、 派生。 WKB法とProny法を組み合わせることで、準正規 摂動のモード周波数が分析されます。 さらに、制約 荷電した大規模なスカラー場の電荷対質量比については、 弱重力予想 (WGC) を使用して得られ、次のことが示されています。 Yang-Mills 場修正 RN ブラック ホールは、次の SCCC 条件を満たします。 極限状態。 研究により、Yang-Mills フィールドの料金は $q_{YM}$ であることが明らかになりました の減衰効果と重力青方偏移効果に大きく影響します。 極限状態のRNブラックホールを遷移させる摂動 SCCC の違反から満たされるまで。 さらに、電荷対質量の場合、 荷電した大規模なスカラー場の比率 $q/m$ は WGC を満たす この条件では、スカラー場の摂動がコーシーの地平線を不安定にします。 ヤン・ミルズ場が極限状態にあるRNブラックホールを改変し、これにより確証される 極端な条件下での SCCC の適用性。 この研究のハイライトは、 特異点理論と重力における非線形場の重要な役割 ダイナミクス、一般的な機能の完全性に対する重要なサポートを提供します。 相対性理論と黒人の理論的研究に新たな洞察を提供する 極限状態の穴。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A no-go theorem for parity-violation in even $D$-dimensional spacetimes invariant under $ISO(d)$ and dilatations (as well as the implications for odd $D$) is derived. For the case of real massless scalar and gravitons (as well as any massless even integer spin-$s$ field) at $\mathcal{I}^+$, the reality of wavefunction coefficients in Fourier space to all orders in perturbation theory (any order in loops) coming from a local, unitary, IR- and UV-finite theory, which start from the initial \CRT-invariant Bunch-Davies state in the infinite past, is proven. From this it is inferred that a parity-odd correlator with any massless scalar fields and even integer spin-$s$ fields vanishes in the presence of any number of interactions of massless fields. The same is true for correlators with an even number of conformally-coupled and massless odd integer spin-$s$ external fields, which is used to derive the cosmological analogue of Furry's theorem. The fundamental implications of \CRT symmetry for theories with chemical potentials, such as Chern-Simons and Axion inflation, is also discussed. Given the recent interest in parity-violation coming from observational claims of parity-violation detection, these results provide clear constraints on parity-violating models of inflation and establish the measurement of any parity-odd correlator as an exceptionally sensitive probe of new physics beyond vanilla inflation. | 偶数 $D$ 次元時空におけるパリティ違反の不可避定理 $ISO(d)$ および膨張下での不変条件 (および奇数の意味) $D$) が導出されます。 実質量のないスカラーと重力子の場合（同様に） $\mathcal{I}^+$ における質量のない偶数の整数スピン $s$ 場)、現実 摂動理論におけるすべての次数に対するフーリエ空間の波動関数係数 (ループ内の任意の順序) ローカル、ユニタリ、IR および UV 有限理論から来ています。 これは、無限の初期 \CRT 不変バンチ・デイビス状態から始まります。 過去が証明されています。 このことから、任意のパリティ奇数相関関係があると推測されます。 質量のないスカラー場や整数のスピン$s$場さえも、 質量のない場の相互作用が任意の数だけ存在すること。 同じことが当てはまります 偶数の等角結合した質量のない奇数整数を持つ相関器 の宇宙論的類似物を導出するために使用される、spin-$s$ 外部場 ファーリーの定理。 理論に対する \CRT 対称性の基本的な意味 チャーン・シモンズやアクシオンのインフレーションなどの化学ポテンシャルもある 議論しました。 最近のパリティ違反への関心を考慮すると、 パリティ違反検出の観測結果から明らかなことがわかります。 パリティ違反のインフレモデルに対する制約を確立し、 非常に高感度なプローブとして奇数パリティ相関器を測定 バニラのインフレーションを超えた新しい物理学。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A detailed description of the asymptotic behaviour in the Belinski-Khalatnikov-Lifshitz (BKL) scenario is presented through a simple geometric picture illustrating the geometry of their ordinary differential equations (ODE), which describe a neighbourhood of the cosmic singularity. The Lagrangian version of the dynamics governed by these equations is described in terms of trajectories inside a conical subset of the corresponding space of the generalised velocities. The calculations confirm that the initial conditions of decreasing volume inevitably result in eventual total collapse, while oscillations along paths reflecting from a hyperboloid, similar to those predicted by Kasner's solutions, occur on the way. The exact solution, found in our previous work, proves to be the only one that shrinks to a point along a differentiable path. Therefore, its instability means that the collapse is always chaotic. It is also shown that the BKL equations are not satisfied by the Kasner solutions exactly, even in the asymptotic regime, although the precision of their approximation may be high. | における漸近動作の詳細な説明 ベリンスキー・ハラトニコフ・リフシッツ (BKL) シナリオは、単純な図で示されています。 常微分の幾何学的形状を示す幾何学的な絵 方程式 (ODE)、宇宙特異点の近傍を記述します。 の これらの方程式によって支配されるダイナミクスのラグランジュ バージョンについては、以下で説明します。 の対応する空間の円錐サブセット内の軌道の項。 一般化された速度。 計算により、次の初期条件が成り立つことが確認されます。 量が減少すると最終的には完全な崩壊が避けられませんが、 双曲面から反射する経路に沿った振動と同様の カスナーのソリューションによって予測された、途中で発生します。 正確な解決策は次のとおりです。 私たちの以前の作品は、ある点まで縮小する唯一の作品であることがわかります。 微分可能なパス。 したがって、その不安定性は崩壊を意味します。 常に混沌としている。 また、BKL 方程式は次の式によって満たされないことも示されています。 漸近領域であってもカスナー解は正確に計算されますが、 それらの近似の精度は高い可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The next-generation Very Large Array (ngVLA) is intended to be the premier centimeter-wavelength facility for astronomy and astrophysics, building on the substantial scientific legacies of the Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) and the Very Long Baseline Array (VLBA). The ngVLA would open a new window on the Universe through ultra-sensitive imaging of thermal line and continuum emission to milliarcsecond resolution, while delivering unprecedented broad-band continuum imaging and polarimetry of non-thermal emission. The ngVLA would provide a critical electromagnetic complement to a suite of particle detectors and gravitational-wave observatories, as well as space- and ground-based telescopes operating from infrared to gamma-ray wavelengths, hence enabling multi-messenger and multi-band astronomy and astrophysics. Current construction plans call for the ngVLA to leverage some of the physical infrastructure of both the VLA and the VLBA, potentially drawing on overlapping personnel and information infrastructure. Multiple options can be envisioned for a VLA+VLBA to ngVLA transition. In order to assess risks and benefits of possible transition plans, the ngVLA project established the VLA+VLBA to ngVLA Transition Advisory Group (TAG). The primary deliverable from the TAG is a ``VLA+VLBA to ngVLA Transition Option Concepts'' report (this report) that includes a prioritized list of transition options. | 次世代の Very Large Array (ngVLA) は、プレミアとなることを目的としています。 天文学と天体物理学のためのセンチメートル波長施設。 カール G. ジャンスキー超大規模アレイ (VLA) の実質的な科学的遺産 そしてVery Long Baseline Array (VLBA)。 ngVLA は次の新しいウィンドウを開きます 熱線と連続体の超高感度イメージングによる宇宙の解明 ミリアーク秒の分解能で放射しながら、前例のない性能を実現 広帯域連続イメージングと非熱放射の偏光測定。 ngVLA 一連の粒子に重要な電磁補完を提供するでしょう 検出器や重力波観測所、さらには宇宙や 地上の望遠鏡は赤外線からガンマ線までの波長で動作するため、 マルチメッセンジャーとマルチバンドの天文学と天体物理学を可能にします。 現在 建設計画では、ngVLA が物理的な設備の一部を活用する必要があります。 VLA と VLBA の両方のインフラストラクチャ、重複を利用する可能性あり 人材と情報インフラ。 複数の選択肢が想定できる VLA+VLBA から ngVLA への移行の場合。 リスクとメリットを評価するため、 可能な移行計画として、ngVLA プロジェクトは ngVLA への VLA+VLBA を確立しました。 移行諮問グループ (TAG)。 TAG からの主な成果物は、 「VLA+VLBAからngVLAへの移行オプションの概念」レポート（本レポート）では、 には、移行オプションの優先順位付きリストが含まれています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate Maxwell-scalar models on radially symmetric spacetimes in which the gauge and scalar fields are coupled via the electric permittivity. We find the conditions that allow for the presence of minimum energy configurations. In this formalism, the charge density must be written exclusively in terms of the components of the metric tensor and the scalar field is governed by first-order equations. We also find a manner to map the aforementioned equation into the corresponding one associated to kinks in $(1,1)$ spacetime dimensions, so we get analytical solutions for three specific spacetimes. We then calculate the energy density and show that the energy is finite. The stability of the solutions against contractions and dilations, following Derrick's argument, and around small fluctuations in the fields is also investigated. In this direction, we show that the solutions obeying the first-order framework are stable. | 我々は、放射対称時空におけるマクスウェルスカラーモデルを調査します。 ゲージ場とスカラー場は誘電率を介して結合されます。 私たちは 最小のエネルギーの存在を可能にする条件を見つける 構成。 この形式では、電荷密度を次のように書く必要があります。 もっぱら計量テンソルとスカラーの成分に関して 場は一次方程式によって支配されます。 また、マップする方法も見つけます。 前述の方程式を、ねじれに関連する対応する方程式に変換します。 $(1,1)$ 時空次元なので、3 つの特定の分析ソリューションが得られます。 時空。 次にエネルギー密度を計算し、そのエネルギーが 有限な。 収縮と膨張に対する溶液の安定性、 デリックの議論に従い、フィールドの小さな変動については、 も調べた。 この方向で、次の解に従うことを示します。 一次フレームワークは安定しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We find a new class of exact solutions for rotating black holes in $f(R)$ gravity in presence of imperfect fluid. We find that the exact solutions are holographically dual to a hidden conformal field theory. Moreover we consider another class of exact solutions for rotating black holes in $f(R)$ gravity, which is obtained through a Lorentz boost transformation on a static spherical symmetry solutions in $f(R)$ gravity. We also find that the boosted exact solutions are holographically dual to a hidden conformal field theory. Comparing the CFT temperatures and the mode numbers of the two CFTs, we suggest a conjecture that, "Two identical rotating black holes (the same mass and the horizon) in $f(R)$ theory could be distinguished by looking at their dual CFT temperatures, and the dual CFT mode numbers. The rotating black hole in the presence of matter has higher CFT temperatures and higher CFT mode numbers, compared to the vacuum boosted rotating black hole". | $f(R)$ で回転ブラックホールの新しいクラスの厳密解を発見しました。 不完全な流体が存在する場合の重力。 正確な解決策は次のとおりであることがわかります。 隠れた共形場の理論に対してホログラフィック的に二重です。 さらに私たちは考慮します $f(R)$ 重力下でブラックホールを回転させるための別のクラスの厳密解、 これは、静的な球面上のローレンツ ブースト変換によって取得されます。 $f(R)$ 重力における対称解。 また、ブーストされた正確な値が 解決策は、隠れた共形場の理論に対してホログラフィック的に二重です。 2 つの CFT の CFT 温度とモード数を比較すると、次のことが示唆されます。 「2つの同一の回転ブラックホール（同じ質量と $f(R)$ 理論の Horizon) は、双対 CFT を見ることで区別できます 温度、およびデュアル CFT モード番号。 中で回転するブラックホールは、 物質が存在すると CFT 温度が高く、CFT モード数が高くなります。 真空ブーストされた回転ブラックホールと比較して。 」 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The orbiting LISA instrument is designed to detect gravitational waves in the millihertz band, produced by sources including galactic binaries and extreme mass ratio inspirals, among others. The detector consists of three spacecraft, each carrying a pair of free-falling test masses. A technology-demonstration mission, LISA Pathfinder, was launched in 2015, and observed several sudden changes in test mass acceleration, referred to as "glitches." Similar glitches in the full LISA mission have the potential to contaminate the Time-Delay Interferometry outputs that are the detector's primary data product. In this paper, we describe an optimization technique using maximum likelihood estimation for detecting and removing glitches with a known waveform. | 周回軌道上の LISA 装置は、地球の重力波を検出するように設計されています。 ミリヘルツ帯、銀河連星や極値などの情報源によって生成される とりわけ、質量比がインスピレーションを与えます。 検出器は3機の宇宙船で構成されており、 それぞれが一対の自由落下試験質量を搭載しています。 テクノロジーデモンストレーション ミッションである LISA パスファインダーは 2015 年に打ち上げられ、いくつかの突然の現象を観測しました。 試験質量の加速度の変化。 「グリッチ」と呼ばれます。 同様の不具合 LISA ミッション全体では、時間遅延を汚染する可能性があります。 検出器の主要なデータ生成物である干渉計出力。 この中で この論文では、最尤法を使用した最適化手法について説明しています。 既知の波形のグリッチを検出して除去するための推定。 |