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| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper concerns the question of which collections of general relativistic spacetimes are deterministic relative to which definitions. We begin by considering a series of three definitions of increasing strength due to Belot (1995). The strongest of these definitions is particularly interesting for spacetime theories because it involves an asymmetry condition called ``rigidity'' that has been studied previously in a different context (Geroch 1969; Halvorson and Manchak 2022; Dewar 2024). We go on to explore other (stronger) asymmetry conditions that give rise to other (stronger) forms of determinism. We introduce a number of definitions of this type and clarify the relationships between them and the three considered by Belot. We go on to show that there are collections of general relativistic spacetimes that satisfy much stronger forms of determinism than previously known. We also highlight a number of open questions. | この論文は、一般相対論のどの集合が集合であるかという問題に関するものです。 時空はどの定義に対して決定的です。 まずは、 ベロットによる強度の増加に関する一連の 3 つの定義を考慮する （1995年）。 これらの定義のうち最も強力なものは、次の場合に特に興味深いものです。 時空理論には、と呼ばれる非対称条件が含まれるため、 以前に別の文脈で研究された「剛性」（Geroch） 1969年。 ハルバーソンとマンチャック 2022;デュワー 2024）。 他の探索を続けます 他の（より強い）形態を引き起こす（より強い）非対称条件。 決定論。 このタイプの定義をいくつか紹介し、明確にします。 それらとベロトが考察した 3 つの関係。 続けて表示します 多くの条件を満たす一般相対論的時空の集合体が存在するということ 以前に知られていたものよりも強力な形式の決定論。 数字も強調表示します 未解決の質問の。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The double copy connects scattering amplitudes and other objects in gauge and gravity theories. Open conceptual issues include whether non-local information in gravity theories can be generated from the double copy, and how the double copy should be practically implemented in unseen cases. In this paper, we consider topological theories (with and without mass) in 2+1 dimensions, and argue that this makes a useful playground for exploring non-locality. In particular, topological modes of the gauge field arise, themselves associated with non-trivial global behaviour, and it is not clear {\it a priori} how to double copy them. We settle this issue, and clarify the role of BCJ shifts in modifying how topological modes contribute. We show how our conclusions apply to four- and five-point scattering amplitudes in topological gauge / gravity theories, as a by-product obtaining greatly simplified analytic expressions for the four-point amplitudes. | 二重コピーは、散乱振幅とゲージ内の他のオブジェクトを接続し、 重力理論。 未解決の概念的問題には、非ローカル情報かどうかが含まれる 重力理論では二重コピーから生成でき、二重コピーがどのようにして生成されるか コピーは目に見えないケースで実際に実装される必要があります。 本稿では、 2+1 次元でトポロジカル理論 (質量ありと質量なし) を検討します。 これが非局所性を探索するための便利な遊び場になると主張しています。 で 特に、ゲージ場の位相モードが発生し、それら自体が関連付けられます。 自明ではないグローバルな動作を伴うため、{\it a preori} 方法が明確ではありません それらを二重コピーします。 この問題を解決し、BCJ シフトの役割を明確にします。 トポロジカル モードがどのように寄与するかを変更します。 私たちの結論がどのように当てはまるかを示します トポロジカル ゲージ/重力における 4 点および 5 点の散乱振幅 副産物として理論が得られ、非常に単純化された分析式が得られます。 4 点の振幅。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black hole solutions in general scalar-tensor theories are known to permit hair, i.e. non-trivial scalar profiles and/or metric solutions different from the ones of General Relativity (GR). Imposing that some such solutions$\unicode{x2013}$e.g. Schwarzschild or de Sitter solutions motivated in the context of black hole physics or cosmology$\unicode{x2013}$should exist, the space of scalar-tensor theories is strongly restricted. Here we investigate precisely what these restrictions are within general quadratic/cubic higher-order scalar-tensor theories for stealth solutions, whose metric is given by that in GR, supporting time-dependent scalar hair with a constant kinetic term. We derive, in a fully covariant approach, the conditions under which the Euler-Lagrange equations admit all (or a specific set of) exact GR solutions, as the first step toward our understanding of a wider class of theories that admit approximately stealth solutions. Focusing on static and spherically symmetric black hole spacetimes, we study the dynamics of linear odd-parity perturbations and discuss possible deviations from GR. Importantly, we find that requiring the existence of all stealth solutions prevents any deviations from GR in the odd-parity sector. In less restrictive scenarios, in particular for theories only requiring the existence of Schwarzschild(-de Sitter) black holes, we identify allowed deviations from GR, derive the stability conditions for the odd modes, and investigate the generic deviation of a non-trivial speed of gravitational waves. All calculations performed in this paper are reproducible via companion $\texttt {Mathematica}$ notebooks. | 一般的なスカラー テンソル理論におけるブラック ホールの解は、次のことを可能にすることが知られています。 ヘア、つまり、自明ではないスカラー プロファイルおよび/またはメトリック ソリューションとは異なります。 一般相対性理論 (GR) のもの。 そのようなことを印象づける ソリューション$\unicode{x2013}$例Schwarzschild または de Sitter ソリューションの動機付け ブラックホール物理学や宇宙論の文脈では$\unicode{x2013}$が存在するはずです、 スカラー テンソル理論の空間は強く制限されています。 ここで調査します これらの制限が一般的な二次/三次内で正確にどのようなものであるか ステルス ソリューションの高次スカラー テンソル理論。 その計量は次のとおりです。 GR のそれによって与えられ、定数で時間依存のスカラー ヘアをサポートします。 運動学的な用語。 完全に共変的なアプローチで、以下の条件を導き出します。 オイラー・ラグランジュ方程式はすべて (または特定のセット) の正確な GR を認めます。 より広範なクラスの理解に向けた最初のステップとして、ソリューションを提供します。 ほぼステルスな解決策を認める理論。 静的と 球対称ブラックホール時空の線形ダイナミクスを研究します。 奇数パリティ摂動について説明し、GR からの逸脱の可能性について議論します。 重要なことは、 すべてのステルス ソリューションの存在を要求すると、あらゆる問題が防止されることがわかりました。 奇数パリティセクターにおける GR からの逸脱。 制限の少ないシナリオでは、 特に、Schwarzschild(-de シッター) ブラック ホール、GR からの許容偏差を特定し、 奇数モードの安定条件を調べ、一般的な偏差を調査します。 重力波の速度は軽微ではありません。 すべての計算は次の方法で実行されます。 この論文はコンパニオン $\texttt {Mathematica}$ ノートブック経由で再現できます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A hallmark of far-from-equilibrium systems is the emergence of a spectral cascade, where energy is transferred across length-scales following a simple power law. The universal nature of this phenomenon has led to advances in a range of disciplines, including climate forecasting, foreign exchange trading, and the modelling of neurological activity. For many diverse far-from-equilibrium scenarios, the scaling laws of steady states have been successfully predicted by the statistical theory of weak wave turbulence, originally developed by considering the leading order interactions between waves on a fluid surface. However, the predictive power of weak wave turbulence breaks down in the presence of large amplitudes, high dissipation, and finite-size effects. We offer new insight into these regimes by experimentally tracking the formation of a spectral cascade under these conditions in an externally driven fluid-fluid interface. We resolve individual wave modes and observe their time evolution from one to few to many, a process culminating in a steady state with a spectral density characterised by a power-law scaling. Our findings confirm that interfacial dynamics can be effectively modelled by a weakly nonlinear Lagrangian theory, a predictive framework encompassing both underlying wave interaction and emergent behaviours of the system. Such nonlinear interactions are experimentally quantified through statistical correlations, revealing a hierarchy in wave-mixing order that confirms a key assumption of weak wave turbulence. The Lagrangian formulation further aids our time-evolution analysis; specific interactions are tracked through time, and we predict the timescale until a cascade emerges. Our findings are transferable to other far-from-equilibrium systems, which we demonstrate by providing a mapping to reheating scenarios following cosmic inflation in the early Universe. | 平衡から程遠いシステムの特徴は、スペクトルの出現です。 カスケード。 単純な流れに従ってエネルギーが長さスケール全体に伝達されます。 べき乗則。 この現象の普遍的な性質により、 気候予測、外国為替取引、 そして神経活動のモデリング。 多くの多様な人々にとって 平衡から程遠いシナリオでは、定常状態のスケーリング則は 微弱波乱流の統計理論により予測に成功、 元々は、次数相互作用を考慮して開発されました。 流体表面上の波。 しかし、弱い波の乱流の予知力は 大振幅、高損失、および 有限サイズの効果。 私たちは実験的にこれらの体制について新たな洞察を提供します。 これらの条件下でのスペクトルカスケードの形成を追跡します。 外部から駆動される流体-流体インターフェース。 個々の波のモードを解決し、 1 人から少数人、そして多数人への時間の変化を観察し、そのプロセスが最高潮に達します。 べき乗則スケーリングによって特徴付けられるスペクトル密度を持つ定常状態。 私たちの発見は、界面ダイナミクスが効果的にモデル化できることを裏付けています。 弱非線形ラグランジュ理論、両方を含む予測フレームワーク 根底にある波の相互作用とシステムの創発的な動作。 そのような 非線形相互作用は統計を通じて実験的に定量化されます。 相関関係、キーを確認する波混合順序の階層を明らかにする 弱い波の乱流を想定。 ラグランジュ定式化は、 時間発展分析。 特定のインタラクションは時間の経過とともに追跡され、 カスケードが出現するまでのタイムスケールを予測します。 私たちの調査結果は以下に転送可能です 他の平衡から程遠いシステム。 マッピングを提供することで実証します。 宇宙初期の宇宙インフレーションに続く再加熱シナリオへ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational waves (GWs) signals detected by the LIGO/Virgo/KAGRA collaboration might be sourced (partly) by the merges of primordial black holes (PBHs). The conventional hierarchical Bayesian inference methods can allow us to study population properties of GW events to search for the hints for PBHs. However, hierarchical Bayesian analysis require an analytic population model, and becomes increasingly computationally expensive as the number of sources grows. In this paper, we present a novel population analysis method based on deep learning, which enables the direct and efficient estimation of PBH population hyperparameters, such as the PBH fraction in dark matter, $f_{\rm PBH}$. Our approach leverages neural posterior estimation combined with conditional normalizing flows and two embedding networks. Our results demonstrate that inference can be performed within seconds, highlighting the promise of deep learning as a powerful tool for population inference with an increasing number of GW signals for next-generation detectors. | LIGO/Virgo/KAGRA によって検出された重力波 (GW) 信号 コラボレーションは（部分的に）原始ブラックホールの合体によって引き起こされる可能性がある (PBH)。 従来の階層ベイズ推論手法では、次のことが可能になります。 GW イベントの人口特性を研究して PBH のヒントを探す。 ただし、階層ベイズ分析には分析集団モデルが必要です。 ソースの数が増えるほど計算コストが高くなります 成長します。 この論文では、以下に基づいた新しい人口分析手法を紹介します。 PBH の直接的かつ効率的な推定を可能にするディープラーニング 暗黒物質の PBH 割合などの母集団ハイパーパラメータ $f_{\rm PBH}$。 私たちのアプローチは、神経事後推定を活用し、 条件付き正規化フローと 2 つの埋め込みネットワーク。 私たちの結果 推論が数秒以内に実行できることを実証し、 深層学習は、人口推論のための強力なツールとして期待されています。 次世代検出器用の GW 信号の数が増加しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A self-consistent gravitational quantum field theory, with gravitational force treated on the same footing as the other three fundamental interactions, was established recently. The gravidynamics predicted by such a theory could lead to important implications, and the comparisons with experimental results may provide us opportunities to test such new approach of gravity based on the framework of the quantum field theory of gauge interactions. In this work, we start with the effective field equation of the gravitational quantum field theory, and then solve the perturbative gravigauge field order by order up to the 1st post-Newtonian level under the assumption of a simplified energy-momentum tensor of perfect fluids. Having the constraints on the related post-Newtonian parameters from the most up-to-date observational data, the new bound on the combined coupling in the gravitational quantum field theory $|\gamma_G(\alpha_G-\alpha_W/2)|\leq (2.4\pm30)\times10^{-6} $ is obtained. Under such bound, we found that the new gravitational quantum field theory successfully passed and found no conflict with the contemporary keynote Solar system experiments of gravity. | 自己矛盾のない重力量子場の理論、重力 力は他の 3 つの基本的な相互作用と同じ立場で扱われます。 最近設立されました。 このような理論によって予測される重力学は、 重要な示唆と実験結果との比較につながる は、このような新しい重力アプローチをテストする機会を私たちに提供してくれるかもしれません。 ゲージ相互作用の場の量子理論の枠組み。 この作品で私たちは、 重力量子場の有効場方程式から始める 理論を計算し、次数までの摂動重力場を次数ごとに解きます。 簡略化された仮定の下での第 1 ポストニュートンレベル 完全流体のエネルギー運動量テンソル。 関連するものに制約がある 最新の観測データからのポストニュートンパラメータ、新しい 重力場量子論における結合結合に基づく束縛 $|\gamma_G(\alpha_G-\alpha_W/2)|\leq (2.4\pm30)\times10^{-6} $ が得られます。 このような限界の下で、新しい重力場の量子理論が存在することを発見しました。 無事合格し、現代の基調講演との矛盾は見つかりませんでした Solar 重力システムの実験。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While pulsar timing array experiments have recently found evidence for the existence of a stochastic gravitational wave (GW) background, its origin is still unclear. If this background is of astrophysical origin, we expect the distribution of GW sources to follow the one of galaxies. Since galaxies are not perfectly isotropically distributed at large scales, but follow the cosmological large-scale structure, this would lead to an intrinsic anisotropy in the distribution of GW sources. In this work, we develop a formalism to account for this anisotropy, by considering a Gaussian ensemble of sources in each realization of the universe and then taking ensemble averages over all such realizations. We find that large-scale galaxy clustering has no impact on the expectation value of pulsar timing residual correlations, described by the Hellings-Downs curve. However, it introduces a new contribution to the variance of the Hellings-Downs correlation. Hence, the anisotropic distribution of sources contributes to the amount by which the measurements of pulsar timing residual correlations, in our single realization of the universe, may differ from the Hellings-Downs curve. | 一方、パルサー タイミング アレイの実験では、最近、 確率的重力波 (GW) 背景の存在、その起源は まだ不明です。 この背景が天体物理学的起源のものであれば、 GW 源の分布は銀河の 1 つを追跡します。 銀河は 大規模なスケールでは完全に等方的に分布しているわけではありませんが、 宇宙論的な大規模構造、これは固有の異方性を引き起こす可能性があります GWソースの配布において。 この研究では、次のような形式主義を開発します。 この異方性は、次のソースのガウス集合を考慮することで説明できます。 宇宙をそれぞれ実現し、全体のアンサンブル平均を取る そういった気づき。 大規模な銀河クラスタリングは影響を与えないことがわかりました。 パルサー タイミングの残差相関の期待値。 ヘリングス・ダウンズ曲線。 ただし、分散に新たな寄与が生じます。 ヘリングス-ダウンズ相関の。 したがって、次の異方性分布は、 ソースは、パルサー タイミングの測定量に寄与します。 宇宙についての私たちの単一の認識における残留相関は異なる可能性があります ヘリングス・ダウンズ曲線から。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational waves (GWs) from the inspiral of binary compact objects offer a one-step measurement of the luminosity distance to the event, which is essential for the measurement of the Hubble constant, $H_0$, which characterizes the expansion rate of the Universe. However, unlike binary neutron stars, the inspiral of binary black holes is not expected to be accompanied by electromagnetic radiation and a subsequent determination of its redshift. Consequently, independent redshift measurements of such GW events are necessary to measure $H_0$. In this study, we present a novel Bayesian approach to infer $H_0$ by measuring the overdensity of galaxies around individual binary black hole merger events in configuration space. We model the measured overdensity using the $3$D cross-correlation between galaxies and GW events, explicitly accounting for the GW event localization uncertainty. We demonstrate the efficacy of our method with $250$ simulated GW events distributed within $1$ Gpc in colored Gaussian noise of Advanced LIGO and Advanced Virgo detectors operating at O4 sensitivity. We show that such measurements can constrain the Hubble constant with a precision of $\lesssim 8 \%$ ($90\%$ highest density interval). We highlight the potential improvements that need to be accounted for in further studies before the method can be applied to real data. | バイナリーコンパクト天体の吸気からの重力波 (GW) は、 イベントまでの明るさの距離をワンステップで測定します。 ハッブル定数 $H_0$ の測定に不可欠です。 宇宙の膨張率を特徴づけます。 ただし、バイナリとは異なり、 中性子星、連星ブラックホールのインスピレーションは期待されていません 電磁放射を伴うものとその後のその測定 赤方偏移。 したがって、このような GW イベントの独立した赤方偏移測定は次のようになります。 $H_0$ を測定するために必要です。 この研究では、新しいベイジアンアプローチを紹介します。 個々の周囲の銀河の過密度を測定することで $H_0$ を推測する 構成空間におけるバイナリ ブラック ホール マージ イベント。 測定されたものをモデル化します 銀河とGWイベント間の$3$D相互相関を使用した過密度、 これは、GW イベントの位置特定の不確実性を明確に考慮しています。 実演します 250ドルの模擬GWイベントを分散させた私たちの方法の有効性 Advanced LIGO および Advanced Virgo 検出器のカラー ガウス ノイズの $1$ Gpc O4 感度で動作します。 我々は、そのような測定が制約を与える可能性があることを示します。 $\lesssim 8 \%$ の精度のハッブル定数 ($90\%$ 最高密度) 間隔）。 考慮すべき潜在的な改善点を強調します この方法を実際のデータに適用する前に、さらなる研究が行われるためです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Stochastic inflation, together with the $\Delta N$ formalism, provides a powerful tool for estimating the large-scale behaviour of primordial fluctuations. In this work, we develop a numerical code to capture the non-perturbative statistics of these fluctuations and validate it to obtain the exponential non-Gaussian tail of the curvature perturbations. We present a numerical algorithm to compute the non-perturbative curvature power spectrum and apply it to both slow-roll (SR) and ultra-slow-roll (USR) single-field models of inflation. We accurately generate a non-perturbative scale-invariant power spectrum in the SR scenario. In the USR case, we obtain a peak in the power spectrum that, in the time-independent regime, aligns with the structure of its perturbative counterpart. Additionally, We underscore how the evolving nature of the super-Hubble perturbations in the USR model complicates the numerical computation of the non-perturbative spectrum. | 確率的インフレーションと $\Delta N$ 形式主義は、 原始的な大規模な挙動を推定するための強力なツール 変動。 この作業では、 これらの変動の非摂動的な統計を取得し、それを検証して、 曲率摂動の指数関数的な非ガウステール。 私たちは、 非摂動曲率パワースペクトルを計算する数値アルゴリズム スローロール (SR) と超スローロール (USR) の両方のシングルフィールドに適用します。 インフレのモデル。 非摂動的なスケール不変式を正確に生成します SR シナリオのパワー スペクトル。 USR の場合、次のピークが得られます。 時間に依存しない領域で構造と一致するパワー スペクトル 摂動的な対応物の。 さらに、私たちは、 USR モデルにおけるスーパーハッブル摂動の性質により、計算が複雑になります。 非摂動スペクトルの数値計算。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new approach to the conservative dynamics of binary systems, within the effective one-body (EOB) framework, based on the use of a Lagrange multiplier to impose the mass-shell constraint. When applied to the post-Minkowskian (PM) description of the two-body problem in Einsteinian gravity, this Lagrange-EOB (LEOB) approach allows for a new formulation of the conservative dynamics that avoids the drawbacks of the recursive definition of EOB-PM Hamiltonians. Using state-of-the-art values of the waveform and radiation reaction, based on factorized and resummed post-Newtonian (PN) expressions, we apply our new formalism to the construction of an aligned-spin, quasi-circular, inspiralling EOB waveform model, called LEOB-PM, that incorporates analytical information up to the 4PM level, completed by 4PN contributions up to the sixth order in eccentricity, in the orbital sector, and by 4.5PN contributions, in the spin-orbit sector. In the nonspinning case, we find, for the first time, that an uncalibrated LEOB-PM model delivers EOB/NR unfaithfulness (with the Advanced LIGO noise in the total mass range $10-200M_\odot$) of at most $1\%$ over all the nonspinning dataset of the Simulating eXtreme Spacetime (SXS) Numerical Relativity (NR) catalog up to mass ratio $q=15$, also yielding excellent phasing agreement with the $q=32$ configuration of the RIT catalog. When NR-informing the dynamics of the model (both orbital and spinning sectors) by using only 17 SXS dataset, we find that the EOB/NR unfaithfulness (compared to 530 spin-aligned SXS waveforms) has a median value of $5.39\times 10^{-4}$ reaching at most $\sim 1\%$ in some of the high-spin corners. Our finding shows that the LEOB approach is a promising route towards robustly incorporating both PM and PN information in the EOB description of the dynamics. | 我々は、バイナリ系の保守的なダイナミクスに対する新しいアプローチを提示します。 ラグランジュの使用に基づく、効果的な 1 体 (EOB) フレームワーク内で マスシェル制約を課すための乗数。 に適用すると、 アインシュタインにおける二体問題のポストミンコフスキー（PM）記述 重力を考慮すると、このラグランジュ EOB (LEOB) アプローチにより、 の再帰的定義の欠点を回避する保守的なダイナミクス EOB-PM ハミルトニアン。 波形の最先端の値を使用し、 因数分解され再開されたポストニュートン (PN) に基づく放射線反応 式では、新しい形式主義を整列スピンの構築に適用します。 LEOB-PM と呼ばれる、準円形の感動的な EOB 波形モデル 4PNによって完成された4PMレベルまでの分析情報が組み込まれています 軌道セクターにおける離心率の最大 6 次までの寄与、および スピン軌道分野における4.5PNの貢献による。 非回転の場合、 キャリブレーションされていない LEOB-PM モデルが EOB/NR を実現することを初めて発見 不貞行為（全質量範囲におけるAdvanced LIGOノイズあり） $10-200M_\odot$) の非回転データセット全体で最大 $1\%$ 極限時空 (SXS) 数値相対性理論 (NR) カタログを質量までシミュレート 比率 $q=15$、$q=32$ とも優れた位相一致が得られます。 RIT カタログの構成。 モデルのダイナミクスをNR通知する場合 (軌道セクターと回転セクターの両方) 17 個の SXS データセットのみを使用すると、次のことがわかります。 EOB/NR の不忠実さ (530 個のスピンアライメントされた SXS 波形と比較) 中央値 $5.39\times 10^{-4}$ は、一部の地域では最大 $\sim 1\%$ に達します ハイスピンコーナー。 私たちの調査結果は、LEOB アプローチが有望であることを示しています PM と PN の両方の情報を EOB に確実に組み込む方向へのルート ダイナミクスの説明。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate the statistics of peaks of non-Gaussian random fields and implement it to study the sphericity of peaks. For non-Gaussianity of the local type, we present a general formalism valid regardless of how large the deviation from Gaussian statistics is. For general types of non-Gaussianity, we provide a framework that applies to any system with a given power spectrum and the corresponding bispectrum in the regime in which contributions from higher-order correlators can be neglected. We present an explicit expression for the most probable values of the sphericity parameters, including the effect of non-Gaussianity on the profile. We show that the effects of small perturbative non-Gaussianity on the sphericity parameters are negligible, as they are even smaller than the subleading Gaussian corrections. In contrast, we find that large non-Gaussianity can significantly distort the peak configurations, making them much less spherical. | 非ガウスランダム場のピークの統計を定式化し、 ピークの真球性を調べるためにそれを実装します。 ローカルの非ガウス性の場合 タイプに関係なく、有効な一般的な形式主義を提示します。 ガウス統計からの偏差は次のとおりです。 一般的なタイプの非ガウス性については、 特定のパワースペクトルを持つあらゆるシステムに適用できるフレームワークを提供し、 からの寄与が含まれるレジーム内の対応するバイスペクトル 高次の相関関係は無視できます。 明示的な表現を提示します 効果を含む、球面度パラメータの最も可能性の高い値について プロファイル上の非ガウス性。 小さなものの影響が存在することを示します。 球面度パラメータの摂動的な非ガウス性は無視できます。 それらはサブリーディング ガウス補正よりもさらに小さいです。 対照的に、私たちは 大きな非ガウス性がピークを著しく歪める可能性があることを発見 構成により、球状ではなくなります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Accurate modelling of black hole binaries is critical to achieve the science goals of gravitational-wave detectors. Modelling such configurations relies strongly on calibration to numerical-relativity (NR) simulations. Binaries on quasi-circular orbits have been widely explored in NR, however, coverage of the broader 9-dimensional parameter space, including orbital eccentricity, remains sparse. This article develops a new procedure to control orbital eccentricity of binary black hole simulations that enables choosing initial data parameters with precise control over eccentricity and mean anomaly of the subsequent evolution, as well as the coalescence time. We then calculate several sequences of NR simulations that nearly uniformly cover the 2-dimensional eccentricity--mean anomaly space for equal mass, non-spinning binary black holes. We demonstrate that, for fixed eccentricity, many quantities related to the merger dynamics of binary black holes show an oscillatory dependence on mean anomaly. The amplitude of these oscillations scales nearly linearly with the eccentricity of the system. We find that for the eccentricities explored in this work, deviations in various quantities such as the merger amplitude and peak luminosity can approach $\sim5\%$ of their quasi-circular value. We use our findings to explain eccentric phenomena reported in other studies. We also show that methods for estimating the remnant mass employed in the effective-one-body approach exhibit similar deviations, roughly matching the amplitude of the oscillations we find in NR simulations. This work is an important step towards a complete description of eccentric binary black hole mergers, and demonstrates the importance of considering the entire 2-dimensional parameter subspace related to eccentricity. | ブラックホールバイナリの正確なモデリングは科学を達成するために不可欠です 重力波検出器の目標。 このような構成のモデリングには、 数値相対性理論 (NR) シミュレーションのキャリブレーションに重点を置いています。 バイナリがオン 準円軌道はNR州で広く調査されているが、 軌道離心率を含む、より広範な 9 次元パラメータ空間はそのまま残ります。 まばらな。 この記事では、軌道離心率を制御するための新しい手順を開発します。 初期データパラメータの選択を可能にするバイナリブラックホールシミュレーションの 後続の偏心と平均異常を正確に制御 進化と合体時間。 次に、いくつかのシーケンスを計算します。 2次元をほぼ均一にカバーするNRシミュレーションの 離心率 - 等質量、非回転バイナリブラックの平均異常空間 穴。 固定離心率の場合、多くの量が次のことに関連することを示します。 連星ブラックホールの合体ダイナミクスは、次のような振動依存性を示します。 異常を意味します。 これらの振動の振幅は、次のようにほぼ直線的に変化します。 システムの偏心。 で調査した奇抜さについて、 この作業では、合体振幅や ピーク光度は、準円形の値の $\sim5\%$ に近づく可能性があります。 私たちが使用するのは 私たちの発見は、他の研究で報告されている風変わりな現象を説明するものです。 私たちも で使用された残留質量を推定する方法を示します。 効果的な一体型アプローチも同様の偏差を示し、ほぼ一致します。 NR シミュレーションで見つかった振動の振幅。 この作品は、 偏心連星ブラックホールの完全な説明に向けた重要な一歩 合併全体を考慮することの重要性を示しています。 離心率に関連する 2 次元パラメータ部分空間。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Wash-in leptogenesis is an attractive mechanism to produce the baryon asymmetry of the Universe. It treats right-handed-neutrino interactions as spectator processes, on the same footing as electroweak sphalerons, that reprocess primordial charge asymmetries in the thermal plasma into a baryon-minus-lepton asymmetry. The origin of these primordial charges must be accounted for by new $CP$-violating dynamics at very high energies. In this paper, we propose such a scenario of chargegenesis that, unlike earlier proposals, primarily relies on new interactions in the gravitational sector. We point out that a coupling of a conserved current to the divergence of the Ricci scalar during reheating can lead to nonzero effective chemical potentials in the plasma that, together with a suitable charge-violating interaction, can result in the production of a primordial charge asymmetry. Gravitational chargegenesis represents a substantial generalization of the idea of gravitational baryogenesis. We provide a detailed analysis of a generic and minimal realization that is consistent with inflation and show that it can successfully explain the baryon asymmetry of the Universe. | ウォッシュインレプトジェネシスはバリオンを生成する魅力的なメカニズムである 宇宙の非対称性。 右巻きニュートリノ相互作用を次のように扱います。 観客は、電弱スファレロンと同じ立場で、 熱プラズマ中の原始電荷非対称性を再処理して、 バリオン・マイナス・レプトンの非対称性。 これらの原始的な罪の起源は次のとおりであるに違いありません。 これは、非常に高いエネルギーでの新たな $CP$ 違反ダイナミクスによって説明されます。 この中で この論文では、以前とは異なり、次のような電荷生成のシナリオを提案します。 これらの提案は、主に重力セクターにおける新しい相互作用に依存しています。 私たちは 保存電流とリッチの発散が結合していることを指摘します。 再加熱中のスカラーにより、有効化学ポテンシャルがゼロ以外になる可能性があります。 プラズマは、適切な電荷違反相互作用とともに、 その結果、原始的な電荷非対称性が生じます。 重力 電荷生成は、次の考えを実質的に一般化したものです。 重力によるバリオジェネシス。 ジェネリック医薬品の詳細な分析を提供します。 インフレと一致する最小限の実現と、それが可能であることを示す 宇宙のバリオンの非対称性をうまく説明しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Here we discuss an influence of an external weak gravitational field on the gravitational self-decoherence effect with help of the stochastic extension of regularized Shr\"odinger-Newton equation in a curved background. We derive the master equation and demonstrate that it leads to the experimentally verifiable conclusions about applicability of the classical description of the weak gravitation field. Namely, a presence of oscillating terms in the otherwise purely exponential decay of the coherence would indicate classicality of gravity for the case. | ここでは、外部の弱い重力場の影響について議論します。 の確率的拡張を利用した重力自己デコヒーレンス効果 湾曲した背景における正規化されたシュアディンジャー・ニュートン方程式。 方程式をマスターし、それが実験的に検証可能な結果につながることを実証する 弱者の古典的記述の適用可能性に関する結論 重力場。 つまり、それ以外の場合には振動項が存在します。 コヒーレンスの純粋に指数関数的な減衰は、 ケースの重力。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we exhaustively investigate the quasinormal modes (QNMs) of a probe scalar field over a d-dimensional regular black hole (BH) characterized by the parameter A. The quasinormal frequencies (QNFs) exhibit different behaviors with respect to the parameter A for d = 4 and d > 4. Firstly, the trends of QNFs with respect to A exhibit completely opposite patterns for the case of d = 4 and d > 4. Secondly, in the 4-dimensional regular BH, a non-monotonic behavior with respect to A is observed in the imaginary part of the fundamental modes with vanishing angular quantum number. In contrast, this non-monotonic behavior only appears in the overtones when d > 4. Thirdly, an overtone outburst accompanied by an oscillatory patter is observed only in the case of d > 4, but not in d = 4. | この論文では、準正規モード (QNM) を徹底的に調査します。 特徴付けられた d 次元の通常のブラック ホール (BH) 上のスカラー場をプローブします。 パラメータ A によって、準正規周波数 (QNF) は異なる値を示します。 d = 4 および d > 4 のパラメータ A に関する動作。 A に関する QNF の傾向は、A についてはまったく逆のパターンを示します。 d = 4 および d > 4 の場合。 次に、4 次元の通常の BH では、a A に関する非単調な動作は、の虚数部で観察されます。 角量子数が消失する基本モード。 対照的に、これは 非単調な動作は、d > 4 の場合にのみ倍音に現れます。 振動パターンを伴う倍音の爆発は、 d > 4 の場合は除きますが、d = 4 では除きます。 |
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| In this work we propose a new 2+1 theory of gravity. We start with a modification of Chern-Simons 2+1 gravity. By introducing a vector field $\Phi$ to the usual composition of the vierbein and connection, we derive a new action that includes the Einstein-Hilbert term, a cosmological constant and a polynomial term for the vector field. This allows us to write a Chern-Simons inspired Massive Gravity. After solving the polynomial function, the action can be rewritten as a Born-Infeld type action. Moreover, we show that the second order expansion of this action is equivalent to New Massive Gravity. We explore solutions to the theory and show that it has a BTZ solution with an effective cosmological constant in terms of the parameters of the theory, global Lifshitz space-times as well as regular Lifshitz black holes, and asymptotically flat black holes. | この研究では、新しい 2+1 重力理論を提案します。 まずは、 チャーン・シモンズ 2+1 重力の修正。 ベクトル場 $\Phi$ を導入することで 通常のフィールバインと接続の構成に、新しいアクションを導き出します。 これには、アインシュタイン・ヒルベルト項、宇宙定数、および ベクトル場の多項式項。 これにより、チャーン-シモンズ式を書くことができます。 Massive Gravityにインスピレーションを与えました。 多項式関数を解いた後、アクションは次のようになります。 Born-Infeld タイプのアクションとして書き換えられます。 さらに、2 番目の このアクションの次数拡張は New Massive Gravity と同等です。 私たちは探検します 理論に対する解決策を示し、効果的な BTZ 解決策があることを示します。 理論のパラメーターに関する宇宙定数、グローバル リフシッツ 時空、通常のリフシッツ ブラック ホール、および漸近的に平らなブラック ホール ブラックホール。 |
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| In this work, we investigate the influence of interaction between dark matter and dark energy on the growth rate $f$ of matter density perturbations within the framework of an interacting $w$CDM model. The coupling term is assumed to be proportional to the dark energy density, and the growth rate $f$ is parameterized using the form $\Omega_{\rm m}^\gamma$. By considering the effect of this interaction on the growth index $\gamma$ and assuming that $\gamma$ varies with redshift $z$, we derive the $\gamma$ up to its second-order approximation. Our analysis demonstrates that the parameterized form $\Omega_{\rm m}^\gamma$ closely approximates the actual growth rate $f$. We utilize this parameterized form, along with the astronomic observations from Type Ia Supernovae, Baryon Acoustic Oscillations, Cosmic Microwave Background, Hubble parameter $H(z)$ measurements, and the growth rate data from theredshift space distortion (RSD) measurement, to make constraints on the free parameters of the interacting $w$CDM model. Our findings indicate that incorporating RSD measurement data into cosmic background observations can significantly tighten the constraints on the coupling constant, suggesting a preference for a weak interaction between dark matter and dark energy. | この研究では、暗黒物質間の相互作用の影響を調査します。 内部の物質密度摂動の成長率 $f$ に対するダークエネルギーと 相互作用する $w$CDM モデルのフレームワーク。 結合項は次のように仮定されます。 は暗黒エネルギー密度に比例し、成長率 $f$ は次のようになります。 $\Omega_{\rm m}^\gamma$ の形式を使用してパラメータ化されます。 効果を考えると この相互作用の成長指数 $\gamma$ と $\gamma$ の仮定 赤方偏移 $z$ によって変化するため、$\gamma$ を 2 次まで導出します 近似。 私たちの分析は、パラメーター化された形式が $\Omega_{\rm m}^\gamma$ は実際の成長率 $f$ にほぼ近似します。 私たちは このパラメータ化された形式を、からの天文観測とともに利用します。 Ia 型超新星、バリオン音響振動、宇宙マイクロ波背景放射、 ハッブルパラメータ $H(z)$ の測定値と赤方偏移からの成長率データ 空間歪み (RSD) 測定。 自由パラメータに制約を設けます。 相互作用する $w$CDM モデルの。 私たちの調査結果は、RSD を組み込むことを示しています。 測定データを宇宙背景観測に取り込むと大幅に強化される可能性がある 結合定数に対する制約。 弱い結合を優先することを示唆しています。 暗黒物質と暗黒エネルギーの間の相互作用。 |
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| We propose an idea to build a bridge between reheating and late-time observations in quintessential inflation by backtracking the evolution of the inflaton field from the present time to the end of reheating. This idea is implemented when the potential gradient is negligible compared to the Hubble friction, rendering the inflaton field frozen, till the present time. We find a simple analytic relation between the reheating temperature and the observational parameters for dark energy, and numerically confirm its validity for typical models of quintessential inflation. This relation is universal and can apply to all quintessential inflation models with any reheating mechanism. It also implies that any quintessential inflation model with a successful reheating with the reheating temperature $1\textrm{MeV}\lesssim T_\textrm{re}\lesssim 10^{15}\textrm{GeV}$ predicts the equation of state of dark energy today extremely close to $-1$, i.e. $-1+10^{-60}\lesssim w_0\lesssim -1+10^{-24}$, unless the inflaton field unfreezes before the present time. | 追い焚きと遅刻の橋渡しアイデアを提案します インフレの進化を遡ることによる典型的なインフレの観察 現時点から再加熱終了までのインフレトンフィールド。 このアイデアは ポテンシャル勾配がハッブルと比較して無視できる場合に実装されます。 摩擦により、現在に至るまでインフレトンフィールドが凍結されています。 を見つけます。 再加熱温度と加熱温度との単純な解析関係 暗黒エネルギーの観測パラメータを解析し、その妥当性を数値的に確認する 典型的なインフレの典型的なモデルの場合。 この関係は普遍的であり、 あらゆる再加熱メカニズムを備えたすべての典型的な膨張モデルに適用できます。 また、これは、成功した典型的なインフレモデルはすべて、 再加熱温度 $1\textrm{MeV}\lesssim で再加熱します T_\textrm{re}\lesssim 10^{15}\textrm{GeV}$ は、次の状態方程式を予測します。 今日のダークエネルギーは $-1$ に非常に近い、つまり $-1+10^{-60}\lesssim w_0\lesssim -1+10^{-24}$、ただし、 現在の時間。 |
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| Modelling noise in gravitational-wave observatories is crucial for accurately inferring the properties of gravitational-wave sources. We introduce a transdimensional Bayesian approach to characterise the noise in ground-based gravitational-wave observatories using the Bayesian inference software $\texttt{Bilby}$. The algorithm models broadband noise with a combination of power laws; narrowband features with Lorentzians; and shapelets to capture any additional features in the data. We show that our noise model provides a significantly improved fit of the LIGO and Virgo noise amplitude spectral densities compared to currently available noise fits obtained with on-source data segments. We perform astrophysical inference on well-known events in the third Gravitational-Wave Transient Catalog using our noise model and observe shifts of up to $7\%$ in the $90\%$ boundaries of credible intervals for some parameters. We discuss plans to deploy this framework systematically for gravitational-wave inference along with possible areas of improvement. | 重力波観測所のノイズを正確にモデル化することは、 重力波源の性質を推測する。 を紹介します。 地上の騒音を特徴付ける超次元ベイジアンアプローチ ベイジアン推論ソフトウェアを使用した重力波観測所 $\texttt{ビルビー}$。 このアルゴリズムは、次の組み合わせで広帯域ノイズをモデル化します。 べき乗則。 ローレンツ関数による狭帯域特徴。 あらゆるものをキャプチャするためのシェイプレット データの追加機能。 ノイズ モデルが提供することを示します。 LIGO と Virgo のノイズ振幅スペクトルの適合性が大幅に向上しました。 オンソースで得られた現在利用可能なノイズフィットと比較した密度 データセグメント。 私たちは、地球上のよく知られた出来事について天体物理学的推論を実行します。 ノイズ モデルを使用して 3 番目の重力波過渡現象カタログを作成し、観察します 一部の人の信頼区間の $90\%$ 境界内で最大 $7\%$ のシフト パラメータ。 私たちは、このフレームワークを体系的に展開する計画について話し合います。 重力波推論と改善の可能性のある領域。 |
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| Brown and Maclay \cite{Brown} found the energy-momentum tensor for the Casimir effect of parallel plates in 1969. We find its curved spacetime version in a static background using the point splitting regularization method. Previous results in the literature are reinforced and some consequences discussed. | Brown と Maclay \cite{Brown} は、次のエネルギー運動量テンソルを発見しました。 1969 年の平行プレートのカシミール効果。 その湾曲した時空バージョンを発見 点分割正則化法を使用した静的な背景で。 文献における以前の結果が補強され、いくつかの結果が得られる 議論しました。 |
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| We calculate the effects of quantum fluctuations of a scalar field in the "ballpoint pen" cosmic string geometry. Using the approach to renormalization established previously for the energy density in two space dimensions, we extend those calculations to $3+1$ dimensions, nonzero scalar mass, and the full stress-energy tensor, including its contribution to the null energy condition for radial geodesics. The calculation demonstrates in detail the process of renormalization in curved spacetime, including the effects of the conformal anomaly. This calculation provides one of the few examples where quantum effects in curved spacetime can be explicitly calculated. | スカラー場の量子ゆらぎの影響を計算します。 「ボールペン」の宇宙ひも幾何学。 繰り込みへのアプローチの使用 2 空間次元のエネルギー密度について以前に確立された、 これらの計算を $3+1$ 次元、非ゼロのスカラー質量、および ヌル エネルギーへの寄与を含む、完全な応力エネルギー テンソル 放射状測地線の条件。 この計算では、次のことを詳細に示します。 湾曲した時空における繰り込みのプロセス。 等形異常。 この計算は、次のような数少ない例の 1 つを示しています。 湾曲した時空における量子効果は明示的に計算できます。 |
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| Cartan $F(R)$ gravity introduces the equivalent scalar-tensor theory by extending the gravity sector. From the solution of the modified Cartan equation leads to the interaction with the scalar field and the fermion. We derived the effective potential of the scalar field using the auxiliary field method, which is commonly used in studies of spontaneous chiral symmetry breaking. Using this effective potential we investigated the mass-radius relation of neutron star to solve the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation. By the numerical computation, we found that the contribution of the scalar field increases the mass of a neutron star. This could give theoretical plausibility to the current observations. | Cartan $F(R)$ 重力は、次のような等価スカラーテンソル理論を導入します。 重力セクターを拡張します。 修正カルタン方程式の解から スカラー場とフェルミオンとの相互作用につながります。 私たちが導き出したのは、 補助場法を使用したスカラー場の有効ポテンシャル。 自発的なキラル対称性の破れの研究でよく使用されます。 これを使うと 中性子星の質量と半径の関係を調べた有効ポテンシャル トールマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ方程式を解きます。 数値計算により、 スカラー場の寄与が中性子の質量を増加させることを発見した 星。 これにより、現在の観察に理論的な妥当性が与えられる可能性があります。 |
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| It is well known that, making the Abelian projection of Einstein's theory one can obtain the restricted gravity which is simpler than Einstein's theory but describes the core dynamics of Einstein's gravity. In this paper we present the Lagrangian formalism of the restricted gravity which makes the restricted gravity a self consistent field theory by itself, independent of Einstein's theory. With this we present interesting solutions of the restricted gravity, in particular the gravitational cosmic string, the Bertotti-Robinson spacetime, the axisymmetric pp-wave, and the conformally flat waves with flat wavefront. Moreover, we show that in the restricted gravity the Rosen-Bondi gravitational plane wave could be described by two spin-one Maxwellian potentials. This could play important role in quantum gravity. We discuss the physical implications of the restricted gravity. | よく知られているように、アインシュタインの理論のアーベル投影は 1 つになります。 アインシュタインの理論よりも単純な制限重力を得ることができますが、 アインシュタインの重力の核となる力学を説明します。 本稿では、 制限された重力のラグランジュ形式主義 重力は、アインシュタインの理論とは独立した、それ自体で自己矛盾のない場の理論です。 理論。 これにより、制限された重力の興味深いソリューションを提示します。 特に重力宇宙ひも、ベルトッティ・ロビンソン時空、 軸対称の pp 波と、平坦な波面を持つ等角平坦波です。 さらに、制限された重力ではローゼン・ボンディの重力が 平面波は、2 つのスピン 1 マクスウェル ポテンシャルによって説明できます。 これは可能性があります 量子重力において重要な役割を果たします。 物理的な影響について説明します。 制限された重力。 |
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| One of the fundamental problems in quantum gravity is to describe the experience of a gravitating observer in generic spacetimes. In this paper, we develop a framework for describing non-perturbative physics relative to an observer using the gravitational path integral. We apply our proposal to an observer that lives in a closed universe and one that falls behind a black hole horizon. We find that the Hilbert space that describes the experience of the observer is much larger than the Hilbert space in the absence of an observer. In the case of closed universes, the Hilbert space is not one-dimensional, as calculations in the absence of the observer suggest. Rather, its dimension scales exponentially with $G_N^{-1}$. Similarly, from an observer's perspective, the dimension of the Hilbert space in a two-sided black hole is increased. We compute various observables probing the experience of a gravitating observer in this Hilbert space. We find that an observer experiences non-trivial physics in the closed universe in contrast to what it would see in a one-dimensional Hilbert space. In the two-sided black hole setting, our proposal implies that non-perturbative corrections to effective field theory for an infalling observer are suppressed until times exponential in the black hole entropy, resolving a recently raised puzzle in black hole physics. While the framework that we develop is exemplified in the toy-model of JT gravity, most of our analysis can be extended to higher dimensions and, in particular, to generic spacetimes not admitting a conventional holographic description, such as cosmological universes or black hole interiors. | 量子重力の基本的な問題の 1 つは、 一般時空における重力観測者の経験。 本稿では、 非摂動物理学を相対的に記述するためのフレームワークを開発する 重力経路積分を使用する観測者。 私たちの提案を次のことに適用します。 閉じられた宇宙に住む観察者とブラックホールの背後に落ちた観察者 地平線。 の経験を記述するヒルベルト空間が存在することがわかります。 観測者は、観測者が存在しない場合のヒルベルト空間よりもはるかに大きくなります。 閉じた宇宙の場合、ヒルベルト空間は一次元ではありません。 観察者がいない場合の計算は示唆しています。 むしろその次元は $G_N^{-1}$ で指数関数的にスケールします。 同様に観察者からすると、 視点から見ると、両面ブラック ホールのヒルベルト空間の次元は次のようになります。 増えた。 私たちは、ある人の経験を調査するさまざまな観測値を計算します。 このヒルベルト空間の重力観測者。 観察者が 閉ざされた宇宙では、それとは対照的に自明ではない物理学を経験する 1次元のヒルベルト空間で見ることになります。 両面ブラックホールの中で この設定では、私たちの提案は、効果的な 落下する観測者の場の理論は指数関数的になるまで抑制される ブラックホールのエントロピーの中で、ブラックホールで最近提起されたパズルを解決する 物理。 私たちが開発するフレームワークは、おもちゃのモデルで例示されていますが、 JT 重力では、私たちの分析のほとんどは高次元に拡張でき、 特に、従来のホログラフィックを許容しない一般的な時空に対して 宇宙論的な宇宙やブラック ホールの内部などの説明。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The spectroscopic study of black hole quasinormal modes in gravitational-wave ringdown observations is hindered by our ignorance of which modes should dominate astrophysical signals for different binary configurations, limiting tests of general relativity and astrophysics. In this work, we present a description of the quasinormal modes that are excited in the ringdowns of comparable mass, quasi-circular precessing binary black hole coalescences -- a key region of parameter space that has yet to be fully explored within the framework of black hole spectroscopy. We suggest that the remnant perturbation for precessing and non-precessing systems is approximately the same up to a rotation, which implies that the relative amplitudes of the quasinormal modes in both systems are also related by a rotation. We present evidence for this by analyzing an extensive catalog of numerical relativity simulations. Additional structure in the amplitudes is connected to the system's kick velocity and other asymmetries in the orbital dynamics. We find that the ringdowns of precessing systems need not be dominated by the ${(\ell,m)=(2,\pm 2)}$ quasinormal modes, and that instead the $(2,\pm 1)$~or~$(2,0)$ quasinormal modes can dominate. Our results are consistent with a ringdown analysis of the LIGO-Virgo gravitational wave signal GW190521, and may also help in understanding phenomenological inspiral-merger-ringdown waveform model systematics. | 重力波におけるブラックホール準正規モードの分光学的研究 どのモードを使用すべきかがわからないため、リングダウンの観察が妨げられています。 異なるバイナリ構成の天体物理信号を支配し、制限 一般相対性理論と天体物理学のテスト。 この作品では、 のリングダウンで励起される準正規モードの説明 同等の質量、準円形の歳差運動する連星ブラックホール合体 -- パラメーター空間の重要な領域は、まだ十分に探索されていません。 ブラックホール分光法の枠組み。 我々は、残留摂動が 歳差運動系と非歳差運動系では、1 秒まではほぼ同じです。 回転。 これは、準正規モードの相対振幅が 両方のシステムとも回転によって関連付けられています。 この証拠を次のように提示します。 数値相対性理論シミュレーションの広範なカタログを分析します。 追加 振幅の構造はシステムのキック速度に関係しており、 軌道力学におけるその他の非対称性。 リングダウンが発生することがわかります。 歳差運動系は ${(\ell,m)=(2,\pm 2)}$ によって支配される必要はありません 準正規モード、その代わりに $(2,\pm 1)$~or~$(2,0)$ 準正規モード モードが支配する可能性があります。 私たちの結果は、リングダウン分析と一致しています。 LIGO-Virgo 重力波信号 GW190521 も役立ちます。 現象学的インスパイラル・マージャー・リングダウン波形モデルの理解 体系化。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The emission of light pulses is expected to generate gravitational waves, opening the possibility of controlling gravity in an Earthed laboratory. However, measuring the optically-driven spacetime deformations is challenging due to the inherently weak interaction. We explore the possibility to achieve a detectable gravitational effect from light emission by examining the cumulative effect of a sequence of laser-generated gravitational shock waves on a test particle. We derive an exact solution to the Einstein equations for cylindrically-shaped optical beams with constant energy density, imposing continuity condition for the metric and its first-order derivatives. Our analysis reveals that laser-induced gravitational fields cause a spatial shift in the test particle, which is measurable within current interferometric technology. | 光パルスの放射により重力波が発生すると期待されており、 地球にある実験室で重力を制御する可能性が開かれます。 しかし、光学的に駆動される時空変形を測定することは困難です。 本質的に相互作用が弱いため。 私たちは、次のことを達成する可能性を探ります。 累積的な値を調べることにより、発光による検出可能な重力効果 レーザーで生成された一連の重力衝撃波が試験に及ぼす影響 粒子。 アインシュタイン方程式の正確な解を導き出します。 一定のエネルギー密度を持つ円筒形の光ビームが印象的 メトリックとその一次導関数の連続条件。 私たちの 分析により、レーザー誘発重力場が空間シフトを引き起こすことが判明 現在の干渉計内で測定可能なテスト粒子内 テクノロジー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It was recently proposed (arxiv:2502.08887) that the time crystal Lagrangian introduced by Shapere and Wilczek in 2012 could be a model of dark energy. I point out that the model has an instability that drives its energy density to negative values, which may render it unsuitable as a model of dark energy. | 最近、時間結晶ラグランジアンが次のように提案されました (arxiv:2502.08887)。 2012年にShaperとWilczekによって導入されたものは、ダークエネルギーのモデルである可能性があります。 私 モデルにはエネルギー密度を高める不安定性があることを指摘します。 負の値を指定すると、ダーク エネルギーのモデルとして不適切になる可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore the potential of lunar-based gravitational-wave detectors to broaden the multi-messenger astrophysics landscape by detecting mergers of massive ($\gtrsim 1~M_{\odot}$) double white dwarf (WD) binaries. These systems are potential progenitors of Type Ia supernovae and could serve as independent probes of cosmic expansion. We examine two proposed lunar gravitational-wave detector concepts operating in the sub-hertz band (0.1-1 Hz): the Gravitational-Wave Lunar Observatory for Cosmology (a proxy for suspended test mass detectors) and the Lunar Gravitational-Wave Antenna (a proxy for seismic array detectors). Using both contact and Roche lobe overflow merger scenarios, we estimate that these detectors could reach distances of up to ~1 Gpc for the most massive mergers. We show that lunar detectors could observe up to dozens of massive WD mergers annually, including those originating from globular clusters. Lunar detectors would constrain the masses of these WDs with an unprecedented accuracy of one part in a million. Furthermore, these detectors would provide early warnings of weeks before merger, including sky-localization of square arcminute resolution, enabling a new era of coordinated multi-messenger follow-up of electromagnetic transients-whether they evolve into Type Ia supernovae or accretion-induced collapse events. | 私たちは、月ベースの重力波検出器の可能性を探ります。 の合体を検出することで、マルチメッセンジャー天体物理学の展望を広げる 大規模な ($\gtrsim 1~M_{\odot}$) 二重白色矮星 (WD) バイナリ。 これらのシステム Ia 型超新星の潜在的な前駆体であり、独立した超新星として機能する可能性があります。 宇宙膨張の探査機。 提案されている 2 つの月の重力波を検証します サブヘルツ帯域 (0.1 ～ 1 Hz) で動作する検出器のコンセプト: 重力波月宇宙論観測所（中断された試験の代理） 質量検出器）と月の重力波アンテナ（地震の代理） アレイ検出器)。 接触シナリオとロシュ ローブ オーバーフロー マージ シナリオの両方を使用して、 これらの検出器は、最大約 1 Gpc の距離に到達できると推定されています。 最も大規模な合併。 私たちは、月探知機が最大数十個の月を観測できることを示しました。 球状からのものも含め、毎年大規模なWD合併が行われている クラスター。 月探知機は、これらの WD の質量を制限します。 100 万分の 1 という前例のない精度。 さらに、これらの検出器は、 空の位置特定を含む、合併の数週間前に早期警告を提供する 平方分角の分解能で、新しい時代のコーディネートを可能にします。 マルチメッセンジャーによる電磁過渡現象の追跡 - 過渡現象が進化するかどうか Ia 型超新星や降着誘起崩壊現象に影響を及ぼします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational wave observations are a powerful tool to constrain fundamental physics. This work considers dark matter that carries charge under a dark abelian massive vector field. If such dark matter is bound inside coalescing neutron stars, the presence of the new force will modify the total energy of the binary, and the emission of dark radiation modes will impact the rate of inspiral. At leading order, the dark matter corrections introduce a Yukawa term to the potential energy and a dipole radiation mode. We calculate modifications to the binary inspiral waveform to first post-Newtonian order, incorporate these corrections into a state-of-the-art waveform model for neutron star binaries, and use this model in a Bayesian parameter estimation analysis on real data collected by current, second-generation ground-based detectors. Through this study, we place the first robust constraints on the Yukawa interaction strength and dipole emission parameter. We find that the strongest constraints are obtained from analysis of the GW170817 event, for which the Yukawa interaction strength is constrained to be less than $O(10^{-2})$ and the dipole emission parameter is less than $O(10^{-4})$ at 90% credibility. | 重力波観測は、基本的な現象を制約するための強力なツールです 物理。 この研究では、暗闇の下で電荷を運ぶ暗黒物質について考察します。 アーベル大規模ベクトル場。 そんな暗黒物質が合体の中に結合してるなら 中性子星、新しい力の存在はその総エネルギーを変えるでしょう。 バイナリであり、暗放射モードの放射は、 インスピレーションを与える。 暗黒物質の修正により、湯川項が最も重要な順序で導入される 位置エネルギーと双極子放射モードに影響します。 修正を計算します バイナリ吸気波形にポストニュートン次数を組み込み、 これらの補正を中性子星の最先端の波形モデルに反映 バイナリを作成し、このモデルをベイジアン パラメーター推定分析で使用します。 現在の第 2 世代の地上設置型探知機によって収集された実際のデータ。 この研究を通じて、私たちは湯川に最初の強力な制約を課します。 相互作用強度と双極子発光パラメータ。 私たちはそれが最も強いことを発見しました 制約は GW170817 イベントの分析から得られます。 湯川相互作用の強さは $O(10^{-2})$ 未満に制限されており、 双極子発光パラメータは 90% の信頼性で $O(10^{-4})$ 未満です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We numerically analyze the behavior of a charged scalar field on a fixed extremal Reissner-Nordstr\"om background. We find an extension of the Aretakis instability characterized by an accumulation of charge on the extremal event horizon. In particular, when the charge coupling to the scalar field is sufficiently large, the charge density on the horizon asymptotes to a nonzero constant at late times. By constructing monochromatic initial data at the onset of charged superradiance, we give evidence supporting the claim that this instability is connected to the presence of a nearly zero-damped mode. Throughout this work, we employ a numerical integration scheme in compactified double-null coordinates, which allows us to capture the asymptotic behavior of the matter at the boundaries of the spacetime. | 固定上での荷電スカラー場の挙動を数値的に解析します。 ライスナー・ノルドシュトルの極度の背景。 アレタキスの延長を発見 極値事象における電荷の蓄積を特徴とする不安定性 地平線。 特に、スカラー場への電荷結合が 十分に大きい場合、地平線上の電荷密度は非ゼロに漸近します。 遅い時間でも一定。 開始時に単色の初期データを構築することにより 帯電した超放射について、我々は、この主張を裏付ける証拠を示します。 不安定性は、ほぼゼロの減衰モードの存在に関係しています。 この作業全体を通じて、私たちはコンパクト化された数値積分スキームを採用します。 二重ヌル座標。 これにより、次の漸近的な動作を捉えることができます。 時空の境界にある物質。 |
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| Verlinde and Zurek (VZ) have proposed that quantum gravity fluctuations in causal diamonds lead to observable effects. In particular, they argued that in quantum gravity causal diamonds have an uncertainty in their size that scales as $\delta L \sim \sqrt{\ell_p L}$, i.e. fluctuations are enhanced from the Planck scale. In this work, we explore the origin of the VZ scaling by studying scalar perturbations in inflationary cosmology. We reinterpret these cosmological perturbations as fluctuations of the modular Hamiltonian associated with a causal diamond, establishing a connection between modular fluctuations and observable primordial perturbations. Independent of assumptions about the modular Hamiltonian or the background spacetime, our results show that -- whenever an (effective) spherically symmetric perturbation is quantized -- it leads to the VZ scaling. However, whether such a mode exists in the vacuum of any theory of quantum gravity remains an open question. | Verlinde と Zurek (VZ) は、量子重力変動が 因果関係のあるダイヤモンドは、観察可能な効果をもたらします。 特に彼らは次のように主張した。 量子重力因果関係のダイヤモンドは、そのサイズにスケールがかかる不確実性を持っています。 $\delta L \sim \sqrt{\ell_p L}$ のように、つまり変動は プランクスケール。 この研究では、VZ スケーリングの起源を研究することで探ります。 インフレーション宇宙論におけるスカラー摂動。 これらを再解釈します モジュラーハミルトニアンの変動としての宇宙論的摂動 因果関係のあるダイヤモンドと関連付けられ、モジュラー間の接続を確立します。 変動と観察可能な原始摂動。 から独立した モジュラーハミルトニアンまたは背景時空に関する仮定、 結果は、(効果的な) 球面対称摂動が発生するたびに、 量子化されます -- それは VZ スケーリングにつながります。 ただし、そのようなモードが存在するかどうかは、 いかなる量子重力理論の真空においても未解決の問題が残されています。 |