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| Original Text | 日本語訳 |
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| Analog gravity systems have the unique opportunity to probe theoretical aspects of black hole physics in a controlled laboratory environment that one cannot easily observe for astrophysical black holes. In this work, we address the question of whether one could use controlled initial perturbations to excite the black hole ringdown and infer the effective black hole metric. Using a theory-agnostic ansatz for the effective metric described by the Rezzolla-Zhidenko metric and evolving perturbations on that background, we quantify with Bayesian analysis what regions of the effective spacetime could be constrained in experiments. In contrast to standard ringdown analyses based on quasi-normal mode extraction, a laboratory-controlled setup, in combination with our framework, allows one to model the entire signal, including the prompt response and possible effects of late-time tails. Therefore, it has the intriguing advantage of not relying on start and end times when the superposition of quasi-normal modes is a good signal approximation. It also avoids the non-trivial question of how many modes are present. We demonstrate that this approach is feasible in principle and discuss opportunities beyond this study. | アナログ重力システムには、理論を調査するユニークな機会があります 制御された実験室環境におけるブラックホール物理学の側面 天体物理学的ブラックホールを簡単に観察することはできません。 この作品では、 制御された初期摂動を使用して、 ブラック ホール リングダウンを励起し、有効なブラック ホール メトリックを推測します。 使用する によって記述される効果的な指標に対する理論にとらわれない分析。 Rezzolla-Zhidenko 計量法とその背景で進化する摂動について、私たちは ベイジアン解析で有効時空のどの領域が可能かを定量化する 実験では拘束される。 標準的なリングダウン分析に基づくものとは対照的に、 準標準モード抽出、研究室管理のセットアップとの組み合わせ 私たちのフレームワークを使用すると、プロンプトを含む信号全体をモデル化できます。 反応と遅い時間のテールの考えられる影響。 したがって、それは、 開始時間と終了時間に依存しないという興味深い利点は、 準正規モードの重ね合わせは信号の近似に適しています。 それも これにより、モードがいくつ存在するかという重要な問題が回避されます。 実演します このアプローチは原理的には実現可能であることを確認し、それを超えた可能性について議論する この研究。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent studies have revealed that certain nuclear parameters are more dominant than others in governing global neutron star properties, such as its structure or oscillation mode characteristics. Although neutron stars can in general assumed to be cold, in astrophysical scenarios such as newly born neutron stars or remnants of binary neutron star mergers, finite temperature effects play a non-negligible role. In this work, we perform a consistent and systematic investigation of the role of nuclear parameters and thermal effects on neutron star properties and fluid oscillation modes within a full general relativistic scheme. We impose constraints on the parameter space of the relativistic mean field model using state-of-the-art information from terrestrial experiments and multi-messenger astrophysical data. We find effective nucleon mass to be the most important nuclear parameter controlling astrophysical observables of hot neutron stars, similar to the cold beta equilibrated matter. However, we conclude that the interplay among saturation properties and astrophysical observables depends not only on the thermal configurations considered but also on the constraints imposed. We also investigated the role of nuclear saturation parameters on some universal relations for hot NSs which are important in gravitational wave asteroseismology. Our investigation confirmed that these relations are mostly insensitive to nuclear saturation properties and mainly affected by variation of charge fraction in the star. | 最近の研究では、特定の核パラメータがより高いことが明らかになりました。 地球規模の中性子星の性質を支配する上で他よりも支配的である。 構造または発振モード特性。 中性子星は中に入ることができますが、 新生児などの天体物理学的シナリオでは、一般に寒いと想定されます。 中性子星または連星中性子星の合体の残骸、有限温度 影響は無視できない役割を果たします。 この作業では、一貫した 核パラメータと熱効果の役割の体系的な調査 中性子星の性質と流体振動モードに関する完全な一般論 相対論的スキーム。 のパラメータ空間に制約を課します。 からの最先端の情報を使用した相対論的平均場モデル 地上実験とマルチメッセンジャー天体物理データ。 私たちは見つけます 有効核子質量は核パラメータを制御する最も重要な要素となる 低温ベータ星に似た高温中性子星の天体物理学的観測対象 平衡した物質。 ただし、彩度間の相互作用は次のように結論付けられます。 物性や天体物理学的観測量は、熱だけで決まるわけではありません。 構成だけでなく、課せられた制約も考慮されます。 私たちも いくつかの普遍的な核飽和パラメータの役割を調査しました。 重力波で重要なホットNSの関係 アステ地震学。 私たちの調査では、これらの関係は主に次のとおりであることが確認されました。 核飽和特性の影響を受けず、主に変動の影響を受ける 星の電荷割合の。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Characterization of search selection effects comprises a core element of gravitational-wave data analysis. Knowledge of selection effects is needed to predict observational prospects for future surveys and is essential in the statistical inference of astrophysical source populations from observed catalogs of compact binary mergers. Although gravitational-wave selection functions can be directly measured via injection campaigns -- the insertion and attempted recovery of simulated signals added to real instrumental data -- such efforts are computationally expensive. Moreover, the inability to interpolate between discrete injections limits the ability to which we can study narrow or discontinuous features in the compact binary population. For this reason, there is a growing need for alternative representations of gravitational-wave selection functions that are computationally cheap to evaluate and can be computed across a continuous range of compact binary parameters. In this paper, we describe one such representation. Using pipeline injections performed during Advanced LIGO & Advanced Virgo's third observing run (O3), we train a neural network emulator for $P(\mathrm{det}|\theta)$, the probability that given a compact binary with parameters is successfully detected, averaged over the course of O3. The emulator captures the dependence of $P(\mathrm{det}|\theta)$ on binary masses, spins, distance, sky position, and orbital orientation, and it is valid for compact binaries with components masses between $1$--$100\,M_\odot$. We test the emulator's ability to produce accurate distributions of detectable events, and demonstrate its use in hierarchical inference of the binary black hole population. | 検索選択効果の特徴付けは、次の中核要素を構成します。 重力波データ解析。 選択効果についての知識が必要です。 将来の調査の観測見通しを予測するものであり、 観測された天体物理学的ソース集団の統計的推論 コンパクトなバイナリ マージのカタログ。 重力波選択ですが 関数は、挿入キャンペーン、つまり挿入と 実際の機器データに追加されたシミュレートされた信号の復元の試み -- など 作業には計算コストがかかります。 また、補間ができないので、 個別の注入の間には、狭い範囲または注入を研究できる能力が制限されます。 コンパクトバイナリ母集団の不連続な特徴。 このため、そこには 重力波の代替表現に対するニーズが高まっている 計算コストが安く評価できる選択関数。 コンパクトなバイナリパラメータの連続範囲にわたって計算されます。 この論文では、 そのような表現の 1 つについて説明します。 実行中に実行されるパイプライン インジェクションの使用 Advanced LIGO と Advanced Virgo の 3 回目の観測実行 (O3)、ニューラル ネットワークをトレーニングします。 $P(\mathrm{det}|\theta)$ のネットワーク エミュレータ、 パラメータを含むコンパクトなバイナリが正常に検出され、平均化されます。 O3のコース。 エミュレータは $P(\mathrm{det}|\theta)$ の依存関係をキャプチャします。 バイナリ質量、スピン、距離、空の位置、軌道方向、および これは、コンポーネントの質量が次の範囲にあるコンパクトなバイナリに対して有効です。 $1$--$100\,M_\odot$。 エミュレータが正確なデータを生成する能力をテストします。 検出可能なイベントの分布を調べ、階層構造での使用を実証します。 バイナリブラックホール集団の推論。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| During the post-merger regime of a binary black hole merger, the gravitational wave signal consists of a superposition of quasi-normal modes (QNMs) of the remnant black hole. It has been observed empirically, primarily through numerical simulations and heuristic arguments, that the infalling radiation at the horizon is also composed of a superposition of QNMs. In this paper, we provide an analytic explanation for this observation in the perturbative regime. Our analysis is based on a characteristic initial value formulation where data is prescribed on the horizon (modeled as a perturbed isolated horizon), and on a transversal null-hypersurface which registers the outgoing radiation. This allows us to reformulate the traditional QNM problem in a fully 4-dimensional setting. Using a mode-decomposition, we demonstrate that the radiation modes crossing $\mathcal{H}$ are highly correlated with the outgoing modes crossing $\mathcal{I}$, and provide explicit expressions linking $\widetilde{\Psi}_0$ at the horizon with $\widetilde{\Psi}_4$ at null infinity. | 二元ブラックホール合併の合併後の体制の間、 重力波信号は準正規モードの重ね合わせで構成されます (QNM) ブラック ホールの残骸。 それは主に経験的に観察されています 数値シミュレーションとヒューリスティックな議論を通じて、 地平線の放射線も QNM の重ね合わせで構成されます。 この中で 論文では、この観察について分析的に説明しています。 摂動的な政権。 私たちの分析は特徴的な初期値に基づいています データが地平線上で規定される定式化 (摂動としてモデル化される) 孤立した地平線)、および、 出ていく放射線。 これにより、従来の QNM 問題を再定式化することができます。 完全な 4 次元設定で。 モード分解を使用して、次のように示します。 $\mathcal{H}$ と交差する放射モードは、 $\mathcal{I}$ と交差する送信モード、および明示的な式リンクを提供します $\widetilde{\Psi}_0$ が地平線上にあり、$\widetilde{\Psi}_4$ が null 無限大にあります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| At the Kavli Institute for Theoretical Physics, participants of the rapid response workshop on the gravitational wave background explored discrepancies between experimental results and theoretical models for a background originating from supermassive black hole binary mergers. Underestimated theoretical and/or experimental uncertainties are likely to be the explanation. Another key focus was the wide variety of search methods for supermassive black hole binaries, with the conclusion that the most compelling detections would involve systems exhibiting both electromagnetic and gravitational wave signatures | カブリ理論物理学研究所では、急速な実験の参加者が 重力波背景に関する対応ワークショップで矛盾点を調査 実験結果と背景の理論モデルの間 超大質量ブラックホールの連星合体から生じたもの。 過小評価されている 理論的および/または実験の不確実性が説明される可能性があります。 もう 1 つの重要な焦点は、超大質量黒の幅広い検索方法でした。 ホールバイナリを検出し、最も説得力のある検出は 電磁波と重力波の両方を示すシステムが関与する 署名 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Since the discovery of the accelerated expansion of the Universe in 1998, modified gravity (MG) theories have attracted considerable attention as alternatives to dark energy (DE). While distinguishing the effects of MG from those of DE using cosmic background expansion alone is difficult, the large-scale structure is expected to differ significantly. Among the plethora of MG models, we are particularly interested in those that introduce a scale dependence in the growth of perturbations; specifically, theories that introduce fifth forces mediated by scalar fields with a finite range accessible to cosmological probes. This is the case with $f(R)$ gravity, which is widely regarded as the most studied model in cosmology. In this work, we utilize, for the first time, the full-shape power spectrum of galaxies to constrain scale-dependent modified gravity theories. By using BOSS DR12 dataset, along with a big bang nucleosynthesis prior on $ \omega_b $ and a Planck 2018 prior on $ n_s $, we obtain an upper bound of $ |f_{R0}| < 5.89 \times 10^{-6} $ at 68% confidence level (c.l.) and $ < 1.53 \times 10^{-5} $ at 95% c.l. for the Hu-Sawicki ($ n=1 $) model. We discuss that it is highly unlikely these constraints will be significantly improved by future galaxy spectroscopic catalogs, such as DESI and Euclid. | 1998 年に宇宙の加速膨張が発見されて以来、 修正重力 (MG) 理論は、次のように大きな注目を集めています。 ダークエネルギー（DE）の代替品。 MGの効果を区別しながら、 宇宙背景膨張のみを使用した DE のものは困難です。 大規模な構造は大きく異なることが予想されます。 たくさんある中で MGモデルの中でも、特にスケールを導入したモデルに注目しています。 摂動の成長への依存性。 具体的には、 アクセス可能な有限の範囲を持つスカラー場によって媒介される第五の力を導入する 宇宙探査機まで。 これは $f(R)$ 重力の場合に当てはまります。 宇宙論で最も研究されているモデルとみなされています。 この作業では、 初めて、銀河の完全な形状のパワースペクトルを制約する スケール依存の修正重力理論。 BOSS DR12 データセットを使用することで、 $ \omega_b $ 以前のビッグバン元素合成と以前の Planck 2018 を使用 $ n_s $ では、$ |f_{R0}| の上限が得られます。 < 5.89 \times 10^{-6} $ 68% 信頼水準 (c.l.) および 95% c.l. で $ < 1.53 \times 10^{-5} $のために Hu-Sawicki ($ n=1 $) モデル。 私たちは、これらの可能性は非常に低いと議論します 制約は将来の銀河分光器によって大幅に改善されるだろう DESI や Euclid などのカタログ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black holes have long served as a testing ground for probing theories of gravity and quantum mechanics. Notably, fundamental fields in the neighborhood of black holes exhibit rich phenomena that could yield astrophysical observable signatures. However, exploring these structures typically requires computationally intensive numerical calculations. In this work, the dynamics of a massive Dirac field outside a Schwarzschild black hole is revisited. We propose a novel matching scheme that enables the analytical solution of the coupled first-order Dirac equation, as opposed to the conventional second-order approach. This method yields a compact and unified analytical expression for the energy spectrum, which shows improved agreement with numerical results. The improvement is due to high-order correction of angular parameter that has been ignored previously. | ブラックホールは長い間、宇宙の理論を調査するための実験場として機能してきました。 重力と量子力学。 特に近隣の基礎分野 のブラックホールは、天体物理学的観測を生み出す可能性のある豊富な現象を示します 署名。 ただし、これらの構造を探索するには通常、 大量の計算を必要とする数値計算。 この作品では、 シュヴァルツシルト ブラック ホールの外側にある巨大なディラック場が再考されます。 私たちは の分析的解決を可能にする新しいマッチングスキームを提案します。 従来の 2 次のディラック方程式とは対照的に、結合された 1 次のディラック方程式 アプローチ。 この方法により、コンパクトで統一された分析式が得られます。 エネルギースペクトル。 数値結果との一致が改善されています。 の 改善は、角度パラメータの高次補正によるものです。 以前は無視されました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the present study, we investigate the quasibound states, scalar cloud and superradiance of relativistic scalar fields bound to a rotating black hole in Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion theory (Kerr-EMDA). We present the exact eigensolutions of the governing Klein-Gordon equation in the black hole background. By imposing boundary conditions on the quasibound states, we are able to find the exact complex quasibound state frequencies of the corresponding radial wave functions in terms of the confluent Heun polynomial. Considering light scalar field limit of the obtained solution, we investigate the scalar-black hole resonance configuration known as the scalar cloud. In addition, we obtain analytic relation between light scalar mass and black hole spin for scalar cloud. We explore a boson distribution function by linearly expanding the radial wave function near the black hole's event horizon. Moreover, by applying the Damour-Ruffini method, this allows us to calculate the Hawking radiation flux. In the final section, we consider propagating wave in a slowly rotating Kerr-EMDA black hole for bosons having much larger Compton wavelength comparing to the size of rotating black hole. This condition allows us to use the asymptotic matching technique to calculate the amplification factor for scalar fields in the Kerr-EMDA black hole. We present the dependence of amplification factor on black hole parameters by graphical analysis. | 本研究では、準束縛状態、スカラー クラウド、および 回転ブラックホールに結合した相対論的スカラー場の超放射 アインシュタイン・マクスウェル・ディラトン・アクシオン理論 (カー-EMDA)。 正確なものをご紹介します ブラックホールにおける支配的なクライン・ゴードン方程式の固有解 背景。 準束縛状態に境界条件を課すことにより、 の正確な複素準束縛状態周波数を見つけることができます。 合流 Heun 多項式に関する対応する動径波動関数。 得られた解の光スカラー場の限界を考慮して、 スカラークラウドとして知られるスカラーブラックホール共鳴構造。 で さらに、光スカラー質量とブラックホールの間の解析的関係を取得します。 スカラークラウドのスピン。 線形的にボソン分布関数を探索します。 ブラックホールの事象の地平線付近での動径波動関数の拡大。 さらに、Damour-Ruffini 法を適用すると、次のように計算できます。 ホーキング放射束。 最後のセクションでは、伝播波を考慮します。 はるかに大きなコンプトンを持つボソンのゆっくり回転するカー-EMDA ブラック ホール内 回転するブラックホールの大きさと波長を比較します。 この条件により、 漸近マッチング手法を使用して増幅を計算します。 Kerr-EMDA ブラック ホールのスカラー フィールドの係数。 依存性を提示します グラフ解析によるブラックホールパラメータの増幅率の解析。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, a perturbative calculation to the first post-Newtonian order has shown that the analytically worked out Lense-Thirring precession of the orbital angular momentum of a test particle following a circular path around a massive spinning primary is able to explain the measured features of the jet precession of the supermassive black hole at the centre of the giant elliptical galaxy M87. It is shown that also the hole's mass quadrupole moment $Q_2$, as given by the no-hair theorems, has a dynamical effect which cannot be neglected, as, instead, done so far in the literature. New allowed regions for the hole's dimensionless spin parameter $a^\ast$ and the effective radius $r_0$ of the accretion disk, assumed tightly coupled with the jet, are obtained by including both the Lense-Thirring and the quadrupole effects in the dynamics of the effective test particle modeling the accretion disk. One obtains that, by numerically integrating the resulting averaged equations for the rates of change of the angles $\eta$ and $\phi$ characterizing the orientation of the orbital angular momentum with $a^\ast = +0.98$ and $r_0=14.1$ gravitational radii, it is possible to reproduce, both quantitatively and qualitatively, the time series for them recently measured with the Very Long Baseline Interferometry technique. Instead, the resulting time series produced with $a^\ast = -0.95$ and $r_0=16$ gravitational radii turn out to be out of phase with respect to the observationally determined ones, while maintaining the same amplitudes. | 最近、最初のポストニュートン次数に対する摂動計算が行われました。 解析的に計算された軌道のレンズ・ティリング歳差運動が示された 質量体の周囲の円軌道をたどる試験粒子の角運動量 主軸の回転はジェット歳差運動の測定された特徴を説明できる 巨大な楕円銀河の中心にある超大質量ブラックホールの M87。 次の式で与えられるように、穴の質量四重極モーメント $Q_2$ も示されます。 ヘアーのない定理には、次のような無視できない動的効果があります。 代わりに、これまでの文献で行われています。 ホールの新しい許可領域 無次元スピンパラメータ $a^\ast$ とその有効半径 $r_0$ ジェットと密結合していると仮定される降着円盤は、以下を含めることによって得られます。 のダイナミクスにおけるレンズ・ティリング効果と四重極効果の両方 降着円盤をモデル化する効果的なテスト粒子。 それは次のようにして得られます。 結果として得られる平均化された方程式を数値的に積分して、 の向きを特徴付ける角度 $\eta$ と $\phi$ の変化 $a^\ast = +0.98$ および $r_0=14.1$ 重力の軌道角運動量 半径を使用すると、量的および定性的に再現することが可能です。 非常に長いベースラインで最近測定されたそれらの時系列 干渉計技術。 代わりに、次の方法で生成された時系列が生成されます。 $a^\ast = -0.95$ と $r_0=16$ の重力半径は位相がずれていることが判明 観察によって決定されたものに関して、同じものを維持しながら 振幅。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The QCD phase diagram is crucial for understanding strongly interacting matter under extreme conditions, with major implications for cosmology, neutron stars, and heavy-ion collisions. We present a novel holographic QCD model utilizing neural ordinary differential equations (ODEs) to map the QCD phase diagram under magnetic field $B$, baryon chemical potential $\mu_B$, and temperature $T$. By solving the inverse problem of constructing the gravitational theory from Lattice QCD data, we reveal an unprecedentedly rich phase structure at finite $B$, including discovering multiple critical endpoints (CEPs) under strong magnetic fields. Specifically, for {$B = 1.618 \, \mathrm{GeV}^2=2.592 \times 10^{19}$ Gauss}, we identify two distinct CEPs at $(T_C = 87.3 \, \mathrm{MeV}, \, \mu_C = 115.9 \, \mathrm{MeV})$ and $(T_C = 78.9 \, \mathrm{MeV}, \, \mu_C = 244.0 \, \mathrm{MeV})$. Notably, the critical exponents vary depending on the CEP's location. These findings significantly advance our understanding of the QCD phase structure and provide concrete predictions for experimental validation at upcoming facilities such as FAIR, JPARC-HI, and NICA. | QCD 状態図は、強い相互作用を理解するために重要です。 極限条件下での物質、宇宙論に重大な影響を与える、中性子 恒星や重粒子衝突など。 新しいホログラフィック QCD モデルを紹介します ニューラル常微分方程式 (ODE) を利用して QCD 位相をマッピングする 磁場 $B$、バリオン化学ポテンシャル $\mu_B$ 下の図 気温 $T$。 を構築する逆問題を解くことで、 格子 QCD データからの重力理論により、前例のない豊富な情報が明らかになります。 複数の臨界値の発見を含む、有限 $B$ での相構造 強い磁場下のエンドポイント (CEP)。 具体的には、{$B = 1.618 \ の場合、 \mathrm{GeV}^2=2.592 \times 10^{19}$ Gauss} で、2 つの異なる CEP が特定されます。 $(T_C = 87.3 \, \mathrm{MeV}, \, \mu_C = 115.9 \, \mathrm{MeV})$ および $(T_C = 78.9 \, \mathrm{MeV}, \, \mu_C = 244.0 \, \mathrm{MeV})$。 特に重要なのは、 指数は CEP の場所によって異なります。 これらの発見は重要な意味を持ちます QCD 相構造の理解を進め、具体的な情報を提供します。 FAIR などの今後の施設での実験検証の予測、 JPARC-HI、NICA。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Despite the no-hair theorem, several notable hairy black hole (BH) solutions exist in both General Relativity and modified gravity theories. For such hairs to be detectable, they must extend sufficiently beyond the event horizon. This idea has been rigorously formalized by the no-short hair theorem, which dictates that all existing hairs of a static spherically symmetric BH must extend at least to the innermost light ring (LR). However, the theorem's applicability to the astrophysically relevant rotating BHs remains elusive as yet. To address this gap, we examine its validity for rotating BHs in the Konoplya-Rezzolla-Zhidenko-Stuchl\'ik and Johannsen classes. Interestingly, for Klein-Gordon separable BHs in these classes that are solutions of non-vacuum GR, the no-short hair property continues to hold. However, unlike in static cases, this result may not apply in a theory-agnostic fashion due to the rotation-induced repulsive effects. Consequently, we identify a minimal set of additional criteria on the metric and matter content needed for such a generalization in other theories. Our study marks an important first step toward establishing general results on the extent of rotating BH hairs, reinforcing their observational detections. Further extension of this novel result for rotating horizonless objects is also discussed. | ヘアなし定理にもかかわらず、いくつかの注目すべきヘアリー ブラック ホール (BH) ソリューション 一般相対性理論と修正重力理論の両方に存在します。 そんな髪のために 検出可能であるためには、事象の地平線を十分に超えて広がっていなければなりません。 これ このアイデアは、短くない髪の定理によって厳密に形式化されています。 静的球対称 BH の既存のすべてのヘアが、 少なくとも最も内側のライトリング (LR) まで延長します。 ただし、定理の 天体物理学的に関連する回転 BH への適用性は依然としてとらえどころがありません。 まだ。 このギャップに対処するために、我々は、BH を回転させるためのその妥当性を検討します。 コノプリャ、レッツォラ、ジデンコ、シュトゥルイク、ヨハンセンクラス。 興味深いことに、 非真空のソリューションであるこれらのクラスのクライン・ゴードン分離型 BH GR、ノーショートヘアの特性は引き続き維持されます。 ただし、静的とは異なり、 場合によっては、次の理由により、この結果は理論に依存しない形で適用されない可能性があります。 回転による反発効果。 その結果、最小限のセットを特定します。 そのようなために必要な指標と事項の内容に関する追加の基準 他の理論における一般化。 私たちの研究は重要な第一歩を示すものです 回転するBHヘアの範囲に関する一般的な結果の確立に向けて、 観察による検出を強化します。 この小説をさらに拡張したもの 水平のないオブジェクトを回転させた場合の結果についても説明します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new method to analytically prove global stability in ghost-ridden dynamical systems. Our proposal encompasses all prior results and consequentially extends them. In particular, we show that stability can follow from a conserved quantity that is unbounded from below, contrary to expectation. Novel examples illustrate all our results. Our findings take root on a careful examination of the literature, here comprehensively reviewed for the first time. This work lays the mathematical basis for ulterior extensions to field theory and quantization, and it constitutes a gateway for inter-disciplinary research in dynamics and integrability. | 我々は、地球規模の安定性を分析的に証明する新しい方法を提案します。 ゴーストに支配された動的システム。 私たちの提案には、これまでのすべての結果が含まれており、 結果的にそれらを延長します。 特に、安定性が後に続くことができることを示します。 とは対照的に、下からの制限のない保存された量から 期待。 新しい例は、すべての結果を示しています。 私たちの発見は根付く 文献を注意深く検討し、ここで包括的にレビューします。 初めて。 この研究は、下肢拡張の数学的基礎を築きます。 場の理論と量子化への入り口を構成します。 ダイナミクスと可積性に関する学際的な研究。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Light feebly-coupled bosonic particles can efficiently extract the rotational energy of rapidly spinning black holes on sub-astrophysical timescales via a phenomenon known as black hole superradiance. In the case of light axions, the feeble self-interactions of these particles can lead to a non-linear coupled evolution of many superradiant quasi-bound states, dramatically altering the rate at which the black hole is spun down. In this work, we extend the study of axion superradiance to higher order states, solving for the first time the coupled evolution of all states with $n \leq 5$ in the fully relativistic limit (with $n$ being the principle quantum number). Using a Bayesian framework, we re-derive constraints on axions using the inferred spins of solar mass black holes, demonstrating that previously adopted limit-setting procedures have underestimated current sensitivity to the axion decay constant $f_a$ by around one order of magnitude, and that the inclusion to higher order states allows one to reasonably capture the evolution of typical high-spin black holes across a much wider range of parameter space, thereby allowing constraints to be extended to more massive axions. We conclude with an extensive discussion on the systematics associated with spin inference from x-ray observations. | 光の弱結合ボソン粒子は、回転粒子を効率的に抽出できます。 準天体物理的時間スケールで高速回転するブラック ホールのエネルギー ブラックホール超放射として知られる現象。 ライトアクシオンの場合、 これらの粒子の弱い自己相互作用は、非線形結合を引き起こす可能性があります。 多くの超放射準束縛状態の進化により、 ブラックホールがスピンダウンする速度。 この研究では、次の研究を拡張します。 アクシオン超放射をより高次の状態に変換し、 完全相対論的極限における $n \leq 5$ によるすべての状態の結合進化 ($n$ が主量子数です)。 ベイジアンフレームワークを使用して、 太陽質量ブラックの推論されたスピンを使用してアクシオンの制約を再導出します。 これは、以前に採用された限界設定手順が、 アクシオン減衰定数 $f_a$ に対する現在の感度が約過小評価されている 1 桁大きく、より高次の状態への包含が可能になること 典型的な高スピン ブラック ホールの進化を合理的に捉えるためのもの パラメータ空間の範囲がはるかに広いため、制約をより柔軟に設定できます。 より大規模なアクシオンに拡張されました。 についての広範な議論で終わります。 X線観察からのスピン推論に関連する体系的研究。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply machine learning to understand fundamental aspects of holographic duality, specifically the entropies obtained from the apparent and event horizon areas. We show that simple features of only the time series of the pressure anisotropy, namely the values and half-widths of the maxima and minima, the times these are attained, and the times of the first zeroes can predict the areas of the apparent and event horizons in the dual bulk geometry at all times with a fixed maximum length ($10$) of the input vector. We also argue that the entropy functions are the measures of information that need to be extracted from simple one-point functions to reconstruct specific aspects of correlation functions of the dual state with the best possible approximations. | 機械学習を適用してホログラフィックの基本的な側面を理解します 二重性、特に見かけと出来事から得られるエントロピー 地平線の領域。 の時系列のみの単純な特徴を示します。 圧力異方性、つまり最大値と半値幅の値 最小値、これらが達成される回数、および最初のゼロが達成できる回数 デュアルバルクジオメトリにおける見かけの地平線と事象の地平線の領域を予測します 入力ベクトルの最大長は常に固定 ($10$) です。 私たちも エントロピー関数は、必要な情報の尺度であると主張します。 単純な 1 点関数から抽出して、特定の側面を再構築する 可能な限り最良の近似を使用した双対状態の相関関数。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The concept of interior entropy of black hole provides a possible way to deal with information problem. We derive evolution relation between interior entropy and Bekenstein-Hawking entropy for a loop quantum-corrected black hole with large mass pierced by an infinitely straight cosmic string during Hawking radiation. We find that the present cosmic string can influence the evolution relation between these two types of entropy under black hole evaporation and the second law of thermodynamics is satisfied for the total variation of these two types of entropy. | ブラックホールの内部エントロピーの概念は、ブラックホールに対処する可能性のある方法を提供します 情報の問題で。 内部エントロピー間の進化関係を導き出す およびループ量子補正されたブラック ホールのベケンシュタイン-ホーキング エントロピー ホーキング研究中に無限にまっすぐな宇宙ひもが突き刺した大きな塊 放射線。 現在の宇宙ひもが進化に影響を与える可能性があることを発見 ブラックホール蒸発下でのこれら2種類のエントロピー間の関係 熱力学の第 2 法則は、これらの変動全体に対して満たされます。 2種類のエントロピー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we explore the model of $ f(Q, T) $ gravity, an extension of symmetric teleparallel gravity where the nonmetricity scalar $ Q $ is non-minimally coupled to the trace of the energy-momentum tensor $ T $. The model is developed as an alternative to the standard $\Lambda$CDM cosmological model and is analyzed using a cosmic chronometer and Pantheon$^+$ supernovae data sets. Through Markov Chain Monte Carlo analysis, we constrain the model parameters $ \alpha $, $ \beta $, and $ H_0 $, and compare the performance of the model with $\Lambda$CDM by evaluating statistical measures such as chi-square, Akaike information criterion, and Bayesian information criterion. The results show that the $ f(Q, T) $ model effectively mimics $\Lambda$CDM while offering an alternative explanation based on modified gravity. We also examine cosmographic parameters like the deceleration parameter, confirming the transition of the Universe from deceleration to acceleration, and the violation of the strong energy condition, which aligns with observed late-time cosmic acceleration. Additionally, the model provides age estimates for the Universe that are consistent with current observations. | この論文では、次の拡張である $ f(Q, T) $ 重力のモデルを検討します。 非計量性スカラー $ Q $ が次のような対称テレパラレル重力 エネルギー運動量テンソル $ T $ のトレースと非最小的に結合しています。 の モデルは標準の $\Lambda$CDM 宇宙論の代替として開発されました モデルを作成し、宇宙クロノメーターとパンテオン$^+$超新星を使用して分析されます データセット。 マルコフ連鎖モンテカルロ分析を通じて、モデルを制約します。 パラメータ $ \alpha $、$ \beta $、$ H_0 $ を使用して、パフォーマンスを比較します。 $\Lambda$CDM を使用したモデルは、次のような統計的尺度を評価することによって作成されます。 カイ二乗、赤池情報量基準、ベイズ情報量基準。 結果は、$ f(Q, T) $ モデルが $\Lambda$CDM を効果的に模倣していることを示しています。 修正された重力に基づいて別の説明を提供しながら。 私たちも 減速パラメータなどの宇宙像パラメータを調べて、 宇宙の減速から加速への移行とその違反 観測された深夜の宇宙と一致する、強いエネルギー状態の 加速度。 さらに、このモデルは宇宙の年齢推定も提供します。 現在の観察と一致しています。 |
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| We study the $N \times N$ Hermitian one-matrix model modified by the double-trace interaction. It is known that the coupling for the double-trace interaction can control the weight for the microscopic wormholes if interpreting the matrix model as the lattice model of random surface; tuning the coupling to its critical value, the effect of wormholes become substantial to change the critical behavior of the pure $2$D quantum gravity, which is characterized by a certain positive value of the string susceptibility. In the large-$N$ limit, we calculate the continuum limit of the disk amplitude in which the wormhole effects are important. The resulting continuum disk amplitude is the same as that of the pure $2$D quantum gravity. We also introduce the renormalized coupling for the double-trace interaction, and show that the newly introduced renormalized coupling can alter the renormalized bulk cosmological constant effectively. | 次のように修正された $N \times N$ エルミート 1 行列モデルを研究します。 ダブルトレース相互作用。 二重トレースの結合が知られています。 相互作用により、微細なワームホールの重量を制御できる場合があります。 マトリックス モデルをランダムな表面の格子モデルとして解釈します。 チューニング 臨界値と結合すると、ワームホールの影響が大きくなります 純粋な $2$D 量子重力の臨界挙動を変えること。 弦感受性の特定の正の値によって特徴付けられます。 で 大きい $N$ 制限では、ディスク振幅の連続制限を次のように計算します。 ワームホール効果が重要です。 結果として得られる連続ディスク 振幅は純粋な $2$D 量子重力の振幅と同じです。 私たちも 二重トレース相互作用に繰り込み結合を導入し、表示します。 新たに導入された繰り込み結合により繰り込みバルクが変更される可能性があること 宇宙定数を効果的に使用します。 |
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| Due to the absence of spherically symmetric black hole solutions in $f(\mathbb{Q})$ because of the constraint derived from its field equations, which yields either $\mathbb{Q}=0 $ or $f_{\mathbb{Q} \mathbb{Q}}=0 $ \cite{Heisenberg:2023lru,Maurya:2023muz}. We are going to introduce a tours solutions for charged anti-de-Sitter black holes in $N$-dimensions within the framework of the quadratic form of $f(\mathbb{Q})$ gravity, where the coincident gauge condition is applied \cite{Heisenberg:2023lru}. Here, $f(\mathbb{Q})=\mathbb{Q}+\frac{1}2\alpha \mathbb{Q}^2-2\Lambda$, and the condition $N \geq 4$ is satisfied. These black hole solutions exhibit flat or cylindrical horizons as their distinctive features. An intriguing aspect of these black hole solutions lies in the coexistence of electric monopole and quadrupole components within the potential field, which are indivisible and exhibit interconnected momenta. This sets them apart from the majority of known charged solutions in the linear form of the non-metricity theory and its extensions. Moreover, the curvature singularities in these solutions are less severe compared to those found in known charged black hole solutions within the characteristic can be demonstrated by computing certain invariants of the curvature and non-metricity tensors. Finally, we calculate thermodynamic parameters, including entropy, Hawking temperature, and Gibbs free energy. These thermodynamic computations affirm the stability of our model. | 球面対称のブラック ホール解が存在しないため、 $f(\mathbb{Q})$ は、その場の方程式から導出された制約のため、 これにより、$\mathbb{Q}=0 $ または $f_{\mathbb{Q} \mathbb{Q}}=0 $ が得られます。 \cite{ハイゼンベルク:2023lru、マウリヤ:2023muz}。 ツアーをご紹介していきます $N$次元の帯電アンチディシッターブラックホールの解決策 $f(\mathbb{Q})$ 重力の二次形式のフレームワーク。 一致ゲージ条件が適用されます \cite{Heisenberg:2023lru}。 ここ、 $f(\mathbb{Q})=\mathbb{Q}+\frac{1}2\alpha \mathbb{Q}^2-2\Lambda$、そして 条件 $N \geq 4$ は満たされています。 これらのブラック ホール ソリューションは、平坦または 円筒形の地平線が特徴です。 の興味深い側面 これらのブラックホールの解決策は、電気単極子と電気単極子の共存にあります。 ポテンシャル場内の四重極成分。 分割できず、 相互に関連した運動量を示します。 これにより、既知の大部分とは区別されます。 非計量性理論の線形形式における荷電解とその 拡張子。 さらに、これらのソリューションの曲率特異点は少なくなります。 既知の帯電ブラックホール溶液で見つかったものと比較して深刻です。 特性は、次の特定の不変量を計算することによって実証できます。 曲率テンソルと非計量性テンソル。 最後に、熱力学を計算します。 エントロピー、ホーキング温度、ギブズ自由エネルギーなどのパラメーター。 これらの熱力学計算により、モデルの安定性が確認されています。 |
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| We present a comprehensive test of the cosmic distance duality relation (DDR) using a combination of strong gravitational lensing (SGL) time delay measurements and Type Ia supernovae (SNe Ia) data. We investigate three different parameterizations of potential DDR violations. To bridge the gap between SGL and SNe Ia datasets, we implement an artificial neural network (ANN) approach to reconstruct the distance modulus of SNe Ia. Our analysis uniquely considers both scenarios where the absolute magnitude of SNe Ia ($M_B$) is treated as a free parameter and where it is fixed to a Cepheid-calibrated value. Using a sample of six SGL systems and the Pantheon+ SNe Ia dataset, we find no statistically significant evidence for DDR violations across all parameterizations. The consistency of our findings across different parameterizations not only reinforces confidence in the standard DDR but also demonstrates the robustness of our analytical approach. | 宇宙距離双対関係 (DDR) の包括的なテストを紹介します。 強力な重力レンズ (SGL) 時間遅延の組み合わせを使用する 測定値と Ia 型超新星 (SNe Ia) データ。 3つを調査します 潜在的な DDR 違反のさまざまなパラメータ化。 ギャップを埋めるには SGL と SNe Ia データセットの間に、人工ニューラル ネットワークを実装します。 (ANN) SNe Ia の距離係数を再構築するアプローチ。 私たちの分析 は、SNe Ia の絶対値が変化する両方のシナリオを独自に考慮します。 ($M_B$) は自由パラメータとして扱われ、パラメータに固定されます。 セファイド校正値。 6 つの SGL システムと Pantheon+ のサンプルを使用する SNe Ia データセット、DDR について統計的に有意な証拠は見つかりません すべてのパラメータ化にわたる違反。 全体にわたる調査結果の一貫性 さまざまなパラメータ化は、標準 DDR への信頼を強化するだけではありません だけでなく、私たちの分析アプローチの堅牢性も示しています。 |
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| This work focuses on particle production described by a nonminimally coupled model during inflation. In this model, three parameters determine the characteristic frequency and strength of the induced gravitational waves (GWs). Considering the impact of particle production on inflation, we identify the parameter values that generate the strongest GWs without violating the slow-roll mechanism at the CMB scale. However, even with such extreme parameters, the power spectrum of induced GWs is only about three thousandths of that of primordial GWs. This contribution remains insignificant when identifying the primary source of a detected CMB B-mode polarization. However, to precisely confirm the energy scale of inflation and extract information about quantum gravity, distinguishing between the CMB B-mode polarization from different sources is crucial. We compare the total power spectrum with that of primordial GWs, revealing a characteristic peak in the total spectrum. This peak can be used to test the model and differentiate it from other inflationary sources. | この研究は、非最小結合によって記述される粒子生成に焦点を当てています。 インフレ時のモデル。 このモデルでは、3 つのパラメータによって 誘導重力波 (GW) の特性周波数と強度。 粒子生成がインフレに及ぼす影響を考慮すると、 に違反することなく最も強力な GW を生成するパラメータ値 CMBスケールのスローロール機構。 しかし、そんな極端な状況でも、 パラメータを考慮すると、誘導された GW のパワー スペクトルはわずか約 3000 分の 1 です。 原始的な GW のもの。 この貢献は依然として重要ではありません。 検出された CMB B モード偏波の主な発生源を特定します。 しかし、 インフレのエネルギースケールを正確に確認し、情報を抽出する 量子重力について、CMB B モード偏光と さまざまなソースが重要です。 総パワー スペクトルを次のものと比較します。 原始 GW であり、全スペクトルの特徴的なピークが明らかになります。 これ ピークはモデルをテストし、他のインフレと区別するために使用できます。 ソース。 |
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| Recently, significant progress has been made in the study of black hole (BH) perturbations, both within the framework of general modified gravity theories and in complex environments. However, a well-established conclusion regarding the boundary conditions of the perturbed fields remains elusive. In this paper, we investigate the boundary conditions for a general perturbation at spatial infinity and the event horizon of a black hole (BH) described by a generic metric that is stationary, axisymmetric, asymptotically flat, and respects the condition of circularity. Our analysis is independent of any specific BH model or the nature of the perturbed field. In particular, by extending the formulation introduced by Teukolsky and utilizing purely geometric principles, we derive a universal expression for the boundary condition at the horizon. This expression is elegantly formulated in terms of the physical quantities at the event horizon, specifically the BH's surface gravity and angular velocity. The results presented in this work may provide valuable insights for the calculation of quasinormal modes and the gravitational waves generated by extreme-mass-ratio inspirals, extending beyond the standard Kerr case. | 最近、ブラック ホール (BH) の研究が大幅に進歩しました。 摂動、両方とも一般的な修正重力理論の枠組み内 そして複雑な環境でも。 ただし、これに関して十分に確立された結論は、 摂動されたフィールドの境界条件は依然としてとらえどころがありません。 この論文では、 空間における一般的な摂動の境界条件を調査します。 無限と一般的な方法で記述されるブラック ホールの事象の地平線 (BH) 定常で、軸対称で、漸近的に平坦で、 真円度の状態。 私たちの分析は特定の BH モデルから独立しています。 または摂動されたフィールドの性質。 特に、 Teukolsky によって導入され、純粋に幾何学的原理を利用した定式化、 地平線上の境界条件の普遍的な式を導き出します。 この式は、次の物理量に関してエレガントに定式化されています。 事象の地平線、特に BH の表面重力と角速度。 この研究で示された結果は、 準正規モードとそれによって生成される重力波の計算 極端な質量比は、標準的なカーのケースを超えて影響を及ぼします。 |
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| Reheating in inflationary cosmology is essential for understanding the early universe, influencing particle production, thermalization, and the primordial power spectrum. Crucial quantities defined during the reheating epoc, such as the equation of state parameter $\omega_{re}$, reheating temperature $T_{re}$, and the number of $e$-folds $N_{re}$, affect inflationary observables like the scalar spectral index $n_s$ and the tensor-to-scalar ratio $r$. We analyze two classes of inflationary models: generalized $\alpha$-attractor models and the $\alpha$-Starobinsky generalization. These models, motivated by supergravity and string theory, exhibit attractor behavior, ensuring strong predictions and have been studied extensively before. A salient novelty of this study, compared to previous works, is the inclusion of an analytical expression for the reheating temperature, $T_{\text{re}}$, which makes it a dynamical quantity. This is crucial for determining all the cosmological quantities analyzed in this work. Our results show a universal scaling behavior for a tightly bounded $T_{re}$ in both models. We believe this is the first time that $T_{re}$ is so closely determined. This work complements previous Bayesian and numerical studies by providing detailed numerical and analytical insights into the evolution of cosmological observables and reheating parameters, offering also constraints on inflationary models based on observational data. | インフレーション宇宙論における再加熱は、初期の宇宙論を理解するために不可欠です。 宇宙、粒子の生成、熱化、および原始に影響を与える パワースペクトル。 再加熱エポック中に定義される重要な量。 状態方程式パラメータ $\omega_{re}$、再加熱温度 $T_{re}$、 $e$ フォールド $N_{re}$ の数は、次のようなインフレ観測量に影響を与えます。 スカラー スペクトル インデックス $n_s$ とテンソル対スカラー比 $r$。 2つを分析します インフレーションモデルのクラス: 一般化された $\alpha$-attractor モデルと $\alpha$-スタロビンスキーの一般化。 超重力を動力源としたこれらのモデル ストリング理論とアトラクターの動作を示し、強力な予測と は以前から広く研究されてきました。 この研究の顕著な新規性を比較すると、 これまでの作品に、分析的な表現を加えたものです。 再加熱温度、$T_{\text{re}}$、これは動的量になります。 これは、分析されたすべての宇宙論的量を決定するために重要です。 この作品。 私たちの結果は、厳密に境界付けられたオブジェクトに対する普遍的なスケーリング動作を示しています。 どちらのモデルでも $T_{re}$ です。 $T_{re}$ がそうなるのは今回が初めてだと思います 厳密に決定されています。 この作業は、以前のベイジアンと数値を補完します。 詳細な数値的および分析的洞察を提供することにより、 宇宙論的観測量と再加熱パラメータの進化、 観測データに基づいたインフレモデルの制約。 |
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| Supernova theory has struggled to explain the lightest known neutron star candidate with an accurate mass determination, the $1.174\mathrm{M}_\odot$ companion in the eccentric compact binary system J0453+1559. To improve the theoretical lower limit for neutron star birth masses, we perform 3D supernova simulations for five stellar models close to the minimum mass for iron core collapse. We obtain a record-low neutron star mass of $1.192\mathrm{M}_\odot$ and a substantial kick of $\mathord{\sim} 100\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$. Given residual uncertainties in stellar evolution, a neutron star origin for the $1.174\mathrm{M}_\odot$ object remains plausible. | 超新星理論は、既知の中で最も軽い中性子星を説明するのに苦労している 正確な質量測定を行う候補、$1.174\mathrm{M}_\odot$ 風変わりなコンパクト連星系 J0453+1559 の仲間。 改善するには 中性子星の誕生質量の理論的下限を計算し、3D 超新星を実行します。 鉄心の最小質量に近い 5 つの恒星モデルのシミュレーション 崩壊。 $1.192\mathrm{M}_\odot$ という記録的に低い中性子星の質量を取得 $\mathord{\sim} 100\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$ のかなりのキック。 星の進化に残された不確実性を考慮すると、中性子星の起源は $1.174\mathrm{M}_\odot$ オブジェクトは依然として妥当です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This letter introduces an advanced novel theory for calculating non-linear Newtonian hydrostatic perturbations in the density, shape, and gravitational field of fluid stars and planets subjected to external tidal and rotational forces. The theory employs a Lie group approach using exponential mappings to derive exact differential equations for large gravitational field perturbations and the shape function, which describes the finite deformation of the body's figure. This approach lays the foundation for the precise analytic determination and numerical computation of the induced body's multipole moments and Love numbers with any desired degree of accuracy. | この手紙では、非線形計算のための高度な新しい理論を紹介します。 密度、形状、重力におけるニュートン静水圧摂動 外部の潮汐と自転の影響を受ける流体星と惑星の領域 力。 この理論では、指数マッピングを使用したリー群アプローチを採用しています。 大きな重力場の摂動に対する正確な微分方程式を導出する 形状関数は、物体の有限変形を記述します。 形。 このアプローチは、正確な分析の基礎を築きます。 誘導された物体の多極子モーメントの決定と数値計算 希望の精度で数字を愛します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we elaborate further on a 4D cosmological Running-Vacuum-type Model (RVM) of inflation that characterises string-inspired Chern-Simons (CS) gravity. It has been shown that inflation in such models is caused by a condensation of the gravitational CS (gCS) terms induced by primordial gravitational waves (GW), which leads to a linear-axion potential, thus breaking the shift symmetry, and lifting its periodicity (monodromy). We demonstrate here that this inflationary phase may be metastable, due to the existence of non-trivial imaginary parts of the gCS condensate. These imaginary parts are quantum effects, proportional to appropriate commutators of GW perturbations. As we stress, their existence is quantum-ordering-scheme dependent. We argue here in favor of a physical importance of such imaginary parts, which we compute to second order in the GW (tensor) perturbations in the framework of a specific gauge-fixed effective Lagrangian, within a (mean field) weak-quantum-gravity path integral approach. We pay specific attention to the various space-time boundary terms. We thus provide an estimate of the life time of inflation. On matching our results with the relevant inflationary phenomenology, we fix the quantum-ordering ambiguities, and obtain an order-of-magnitude constraint on the ratio of the string energy scale $M_s$ in this model to the (four-spacetime-dimensional) reduced Planck mass $M_{\rm Pl}$, specifically, $M_s/M_{\rm Pl} = \mathcal{O}(10^{-1})$. This is consistent with the corresponding estimate obtained in previous analyses by the authors in this framework, based on a dynamical-system approach to linear-axion RVM inflation. Finally, we examine the role of periodic modulations in the axion potential induced by non-perturbative stringy effects on the slow-roll inflationary parameters, and find compatibility with the cosmological data. | この研究では、4D 宇宙論的なランニング真空タイプについてさらに詳しく説明します。 ストリングにインスピレーションを得たチャーン・シモンズ (CS) を特徴付けるインフレーションのモデル (RVM) 重力。 このようなモデルにおけるインフレは、 原始によって引き起こされる重力 CS (gCS) 項の凝縮 重力波 (GW) は線形アクシオン ポテンシャルをもたらします。 シフト対称性を破り、その周期性 (モノドロミー) を解除します。 私たちは ここで、このインフレ段階が準安定である可能性があることを実証します。 gCS 凝縮物の自明ではない虚数部の存在。 これらの想像上の 部分は量子効果であり、GW の適切な交換子に比例します。 混乱。 私たちが強調するように、それらの存在は量子順序付けスキームです 依存。 私たちはここで、そのような想像上の物理的な重要性を支持して議論します。 の部分、GW (テンソル) 摂動の 2 次まで計算します。 (平均場) 内の特定のゲージ固定有効ラグランジアンのフレームワーク 弱量子重力経路積分アプローチ。 私たちは特に次の点に注意を払っています さまざまな時空境界用語。 したがって、寿命の推定値を提供します インフレの。 当社の結果と関連するインフレ率の一致について 現象学では、量子順序の曖昧さを修正し、 弦のエネルギースケール $M_s$ の比率に対する桁違いの制約 このモデルを (4 時空次元の) 換算プランク質量 $M_{\rm Pl}$、具体的には $M_s/M_{\rm Pl} = \mathcal{O}(10^{-1})$ です。 これは一貫しています 著者らによる以前の分析で得られた対応する推定値を使用 このフレームワークは、リニアアクシオン RVM への動的システム アプローチに基づいています。 インフレーション。 最後に、アクシオンにおける周期的変調の役割を調べます。 スローロールに対する非摂動的な糸の影響によって誘発されるポテンシャル インフレーションパラメータを調べ、宇宙論的データとの互換性を見つけます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct, in even spacetime dimensions, a family of singularity-free Kerr-Anti-de Sitter-like black holes with negatively curved cross-sections of conformal infinity and non-spherical cross-sections of horizons. | 私たちは、偶数時空次元で、特異点のないファミリーを構築します。 負に湾曲した断面を持つカー・アンチ・ド・シッターのようなブラックホール 等角的な無限と地平線の非球形の断面。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It has previously been shown how the gravitational thermal partition function can be obtained from a Lorentzian path integral. Unlike the Euclidean case, the integration contour over Lorentzian metrics is not immediately ruled out by the conformal factor problem. One can then ask whether this contour can be deformed to pick up nontrivial contributions from various saddle points. In Einstein-Maxwell theory, we argue that the relevance of each black hole saddle to the thermal partition function depends on its thermodynamic stability against variations in energy, angular momentum, and charge. The argument involves consideration of constrained saddles where area and quantities associated with angular momentum and charge are fixed on a codimension-two surface. Consequently, this surface possesses not only a conical singularity, but two other types of singularities. The latter are characterized by shifts along the surface and along the Maxwell gauge group acquired as one winds around near the surface in a metric-orthogonal and connection-horizontal manner. We first study this enlarged class of codimension-two singularities in generality and propose an action for singular configurations. We then incorporate these configurations into the path integral calculation of the partition function, focusing on three-dimensional spacetimes to simplify the treatment of angular momentum. | 重力熱分配がどのように機能するかは以前に示されています ローレンツ経路積分から取得できます。 ユークリッドの場合とは異なり、 ローレンツ計量上の積分等高線は、 コンフォーマルファクターの問題。 次に、この輪郭を変形できるかどうかを尋ねることができます。 さまざまな鞍点から重要な貢献を拾います。 で アインシュタイン・マクスウェル理論では、各ブラック ホール サドルの関連性が次のように主張されます。 熱分配関数への影響はその熱力学的安定性に依存します エネルギー、角運動量、電荷の変化に対抗します。 議論 面積と数量が制限されたサドルの考慮が含まれます。 角運動量と電荷に関連するものは共次元 2 に固定されています 表面。 したがって、この表面は円錐状の特異点だけでなく、 しかし、他に 2 つのタイプの特異点があります。 後者はシフトが特徴です 表面に沿って、および風が吹くにつれて取得されるマクスウェル ゲージ グループに沿って メートル直交および接続水平で表面近くの周囲 やり方。 私たちは最初に、この拡張された共次元 2 特異点のクラスを研究します。 一般性を示し、特異な構成に対するアクションを提案します。 そのとき私たちは これらの構成をパス積分計算に組み込みます。 分割関数。 3 次元時空に焦点を当てて単純化します。 角運動量の扱い。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In Minkowski spacetime quantum field theory, each stationary motion is associated with an effective, energy-dependent notion of temperature, which generalises the familiar Unruh temperature of uniform linear acceleration. Motivated by current experimental interest in circular motion, we analyse the effective temperature for drifted Rindler motion, generated by a boost and a spacelike translation (drift), and the way in which drifted Rindler motion can be smoothly (and in fact real analytically) deformed to circular motion through a third type of motion known as parator. For an Unruh-DeWitt detector coupled linearly to a massless scalar field in 2+1 and 3+1 spacetime dimensions, we establish analytic results in the limits of large gap, small gap and large drift speed. For fixed proper acceleration, the drifted Rindler temperature remains bounded in the large gap limit, in contrast to the circular motion temperature, which can be arbitrarily large in this limit. Finally, in 2+1 dimensions, we trace the vanishing of the circular motion temperature in the small gap limit to the weak decay of the Wightman function, and we show that, among all types of stationary motion in all dimensions, this phenomenon is unique to 2+1 dimensions and therein to circular and parator motion. | ミンコフスキー時空量子場の理論では、それぞれの定常運動は 効果的でエネルギーに依存する温度の概念と関連付けられています。 均一な線形加速度のよく知られたウンルー温度を一般化します。 円運動に対する現在の実験的関心を動機として、我々は、 ブーストと 空間的な並進（ドリフト）、およびドリフトしたリンドラー運動がどのようにできるか 滑らかに（実際には解析的に）円運動に変形する パレーターとして知られる 3 番目のタイプのモーション。 Unruh-DeWitt 検出器を結合した場合 2+1 および 3+1 時空次元の質量のないスカラー場に線形的に変換することで、 大きなギャップ、小さなギャップ、および大きなギャップの限界における分析結果を確立する ドリフトスピード。 固定された適切な加速の場合、リンドラー温度のドリフト 円運動とは対照的に、大きなギャップの制限内に留まります。 温度は、この制限内で任意に大きくすることができます。 最後に2+1で 次元で、円運動温度の消失を追跡します。 ギャップが小さいとワイトマン関数の弱い減衰が制限され、次のことがわかります。 この現象は、あらゆる次元のあらゆる種類の静止運動の中でも最も重要なものです。 2+1 次元とその中の円運動とパレーター運動に特有のものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Local methods of direct determination of the Hubble constant and $\sigma_8$ seem to conflict with the predictions made from the cosmic microwave background and $\Lambda$CDM. We propose a proof-of-concept model that models portions of the dark sector as several coupled axion-like fields, resulting in both early and late time departures from $\Lambda$CDM. We determine that the model successfully eliminates both the Hubble and $\sigma_8$ tensions, while remaining consistent with both the DESI survey and the BAO sound horizon. | ハッブル定数と $\sigma_8$ を直接決定するローカルな方法 宇宙マイクロ波背景放射からの予測と矛盾しているようです $\Lambda$CDM となります。 の一部をモデル化する概念実証モデルを提案します。 いくつかの結合されたアクシオンのようなフィールドとしてのダークセクターは、初期の $\Lambda$CDM からの深夜出発。 モデルは次のとおりであると判断します。 ハッブル張力と $\sigma_8$ 張力の両方を取り除くことに成功しましたが、 DESI 調査と BAO の健全な地平線の両方と一貫性を保っています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit birefringence effects associated with the evolution of the polarization of light as it propagates through axion dark matter or the background of a passing gravitational wave (GW). We demonstrate that this can be described by a unified formalism, highlighting a synergy between searches for axions and high-frequency GWs. We show that by exploiting this framework, the optical cavities used by the ALPS II experiment can potentially probe axion masses in the range $m_a \sim 10^{-9} - 10^{-6} \, \mathrm{eV}$, offering competitive sensitivity with existing laboratory and astrophysical searches. Also building on this approach, we propose using these optical cavities to search for high-frequency GWs by measuring changes in the polarization of their laser. This makes it a promising method for exploring, in the near future, GWs with frequencies above $100$ MHz and strain sensitivities on the order of $10^{-14} \, \mathrm{Hz}^{-1/2}$. Such sensitivity allows the exploration of currently unconstrained parameter space, complementing other high-frequency GW experiments. This work contributes to the growing community investigating novel approaches for high-frequency GW detection. | の進化に伴う複屈折効果を再検討します。 アクシオン暗黒物質またはアクシオン暗黒物質を通って伝播する光の偏光。 通過する重力波 (GW) の背景。 これができることを実証します 統一された形式主義によって記述され、検索間の相乗効果が強調される アクシオンおよび高周波GW用。 このフレームワークを活用することで、 ALPS II実験で使用された光空洞はアクシオンを探査できる可能性がある $m_a \sim 10^{-9} - 10^{-6} \, \mathrm{eV}$ の範囲の質量、オファリング 既存の研究室および天体物理学的調査と競合する感度。 また、このアプローチに基づいて、これらの光キャビティを使用して、 偏波の変化を測定することで高周波 GW を検索します。 レーザ。 これにより、近い将来、GW を探索するための有望な方法になります。 $100$ MHzを超える周波数と次のひずみ感度 $10^{-14} \、\mathrm{Hz}^{-1/2}$。 このような感受性により、 現時点では制約のないパラメータ空間で、他の高周波 GW を補完します 実験。 この作品は、小説を研究するコミュニティの成長に貢献します。 高周波GW検出のためのアプローチ。 |
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| Relativistic secular perturbation theory has ignited significant interest in uncovering intricate cross-term effects, especially the interplay between 1PN and quadrupole terms. While most existing studies rely on the Lagrangian planetary perturbation method for computing cross terms, a comprehensive Hamiltonian framework for the field has been missing. In this work, we introduce a framework based on von Zeipel transformation, utilizing two sequential canonical transformations to systematically compute cross terms to arbitrary orders. Our results reveal secular cross terms up to quadrupole-squared order, showcasing remarkable consistency with both the Lagrangian method [1] and the effective-field-theory approach [2]. We present leading-order periodic cross terms arising from the interactions between 1PN and quadrupole, and present estimates of higher-order cross terms. It is demonstrated that this method not only accurately predicts the long-term evolution of hierarchical systems but also captures fast oscillations observed in N-body simulations. We identify and validate resonances caused by quadrupole-squared effects, highlighting both consistencies and discrepancies when compared to N-body simulations. These discrepancies underscore the importance of mean-motion resonances, a factor overlooked in current secular perturbation frameworks. Finally, we provide a comprehensive review of the subtleties and limitations inherent to secular perturbation theory, paving the way for future research and advancements in this field. | 相対論的永年摂動理論は、 複雑な期間間の影響、特に 1PN 間の相互作用を明らかにする と四重極項。 既存の研究のほとんどはラグランジュに依存していますが、 相互項を計算するための惑星摂動法、包括的な 場のハミルトニアンの枠組みが欠けています。 この作品で私たちは、 フォン・ツァイペル変換に基づくフレームワークを導入し、次の 2 つを利用します。 体系的に交差項を計算するための逐次正準変換 恣意的な命令。 私たちの結果は、最大の長期クロスタームを明らかにしました。 四重極二乗秩序、両方との顕著な一貫性を示します。 ラグランジュ法 [1] と有効場理論アプローチ [2]。 プレゼントします 1PN間の相互作用から生じる先行周期クロスターム および四重極、および高次の交差項の推定値を示します。 それは この方法は長期的な予測を正確に予測するだけではないことを実証しました。 階層システムの進化だけでなく、観察された高速振動も捕捉します N 体シミュレーションで。 によって引き起こされる共鳴を特定し、検証します。 四重極二乗効果、一貫性と不一致の両方を強調 N 体シミュレーションと比較した場合。 これらの矛盾は、 平均運動共鳴の重要性、現在の永年社会では見落とされている要素 摂動フレームワーク。 最後に、以下の包括的なレビューを提供します。 長期摂動理論に固有の微妙な点と限界を明らかにし、 この分野における将来の研究と進歩への道。 |