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| Original Text | 日本語訳 |
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| We report on the first numerical-relativity simulations of black-hole binaries that deviate from General Relativity due to quadratic-curvature corrections. Said theory of Quadratic Gravity propagates additional massive modes and admits both Kerr and non-Kerr black-hole solutions. We chose the respective masses "at threshold", i.e., such that (at least) one of the black holes dynamically transitions from the Kerr to the non-Kerr branch during the early inspiral. The subsequent waveforms differ from their General Relativity counterparts throughout inspiral, merger, and ringdown. | ブラックホールの最初の数値相対性シミュレーションについて報告します。 二次曲率により一般相対性理論から逸脱するバイナリ 修正。 前記二次重力理論は、追加の巨大な重力を伝播します。 モードであり、カー ブラックホール ソリューションと非カー ブラック ホール ソリューションの両方を受け入れます。 私たちが選んだのは、 それぞれの質量が「閾値にある」、つまり、（少なくとも）黒の 1 つが ホールは、実行中にカー ブランチから非カー ブランチに動的に移行します。 初期のインスピレーション。 その後の波形は一般相対性理論とは異なります インスパイラル、マージ、リングダウンを通じて対応します。 |
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| In this work, we investigate the assumptions regarding spacetime backgrounds underlying the classical double copy. We argue (contrary to the norm) that single-copy fields naturally constructed on the original curved background metric are only interpretable on a flat metric when such a well-defined limit exists, for which Kerr--Schild coordinates offer a natural choice. As an explicit example where such a distinction matters, we initiate an exploration of single-copies for the G\"odel universe. This metric lacks a (geodesic) Kerr--Schild representation yet is Petrov type-D, meaning the technology of the ``Weyl double copy" may be utilized. The Weyl derived single copy has many desirable features, including matching the defining properties of the spacetime, and being sourced by the mixed Ricci tensor just as Kerr--Schild single copies are. To compare, we propose a sourced flat-space single-copy interpretation for the G\"odel metric by leveraging its symmetries, and find that this proposal lacks the defining properties of the spacetime, and is not consistent with the flat limit of our curved-space single copy. Notably, this inconsistency does not occur in Kerr--Schild metrics. Our curved-space single copy also lead to the same electromagnetic analogue of the G\"odel universe found separately through tidal force analogies, opening a new avenue of exploration between the double copy and gravitoelectromagnetism programs. | この研究では、時空の背景に関する仮定を調査します。 古典的な二重コピーの基礎となっています。 私たちは（標準に反して）次のように主張します。 オリジナルの湾曲した背景上に自然に構築された単一コピーのフィールド このように明確に定義された制限がある場合、メトリクスはフラットなメトリクスでのみ解釈可能です。 カー-シルド座標が自然な選択となる場合があります。 として このような区別が重要な場合の明確な例として、調査を開始します。 G\"odel ユニバースの単一コピーの数。 このメトリクスには (測地線) がありません。 カー - シルド表現はまだペトロフ タイプ D、つまり、 「ワイルのダブルコピー」を利用することも考えられます。 ワイル由来のシングルコピーには多くの特徴があります。 の定義プロパティの一致を含む、望ましい機能 時空であり、カー-シルドと同じように混合リッチ テンソルによって供給されています。 シングルコピーです。 比較するために、ソース化されたフラットスペースのシングルコピーを提案します。 対称性を利用して G\"odel 計量を解釈し、 この提案には時空の定義的な特性が欠けており、そうではありません。 これは、曲面空間の単一コピーの平坦限界と一致しています。 注目すべきは、これ Kerr-Schild メトリクスでは不整合は発生しません。 私たちの曲面空間シングル コピーは、G\"odel 宇宙の同じ電磁類似物にもつながります。 潮汐力のアナロジーを通じて別々に発見され、新たな道が開かれます。 二重コピーと重力電磁気プログラムの間の探査。 |
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| We revisit the one-parameter generalization of the C-metric derived by Ernst, which solves the vacuum Einstein equations. Resolving conflicting claims in the literature, we determine the correct value of the parameter that ensures the regularity of the metric on the axis. This "regularized C-metric" describes a pair of accelerating black holes without the line source present in the original C-metric. Additionally, this generalization changes the Petrov type from D to I. We use the Gauss-Bonnet theorem to analyze the nodal singularities, the line source, and their relation to the horizon topology. Both the black hole and acceleration horizons are found to be embeddable in $\mathrm{E}^3$. We examine various geometric and asymptotic properties in detail using several coordinate systems and construct the corresponding 2D and 3D conformal diagrams. This process is more involved than for the original C-metric due to the presence of the exponential factors. These exponential factors also introduce curvature singularities at infinity, which obstructs asymptotic flatness. Contrary to Bonnor's expectation, we demonstrate why Bondi's algorithm for obtaining the standard Bondi form fails for the C-metric, despite its asymptotic flatness. We also show that Ernst's solution-generating prescription in boost-rotation symmetric coordinates is a symmetry of the wave equation. | Ernst によって導出された C メトリックの 1 パラメーターの一般化を再検討します。 これは真空アインシュタイン方程式を解きます。 矛盾する主張を解決する 文献に基づいて、次のことを保証するパラメータの正しい値を決定します。 軸上のメトリックの規則性。 この「正規化された C メトリック」は、 線源が存在しない加速ブラック ホールのペア オリジナルのCメトリック。 さらに、この一般化によりペトロフのタイプが変わります。 D から I まで。 ガウス・ボンネット定理を使用して節点を分析します。 特異点、線源、および地平線トポロジーとの関係。 ブラック ホールと加速の地平線は両方とも埋め込み可能であることがわかりました。 $\mathrm{E}^3$。 私たちは、さまざまな幾何学的および漸近的な特性を調べます。 いくつかの座標系を使用して詳細を確認し、対応する 2D と 3D 等角図。 このプロセスは元のプロセスよりも複雑です 指数関数の存在による C メトリック。 これらの指数関数的な 因子は無限遠での曲率特異点も導入し、これが妨げになります。 漸近的な平坦性。 ボナーの予想に反して、私たちはその理由を示します 標準の Bondi フォームを取得するための Bondi のアルゴリズムは、C メトリックでは失敗します。 漸近的に平坦であるにもかかわらず。 また、エルンストの解生成が ブースト回転対称座標の処方は波の対称性です 方程式。 |
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| We prove a conjectured relation between the energy-momentum and the displacement norm of superconformal defects. The proof completes earlier results, and shows that supersymmetry identifies two natural notions of brane tension in Anti-de Sitter gravity. As a byproduct we show that a modification of the energy-momentum tensor that removes the stress of static superconformal defects, ensures also that the radiation these emit obeys the Null Energy Condition. This sheds new light on the radiation-reaction problem for moving charges. | エネルギー運動量と 超共形欠陥の変位ノルム。 証明が早く終わる 結果は、超対称性がブレーンの 2 つの自然概念を識別することを示しています。 アンチ・デ・シッター重力の緊張。 副産物として、修正が行われることを示します。 静的な超共形の応力を除去するエネルギー運動量テンソルの 欠陥を除去し、これらが放出する放射線がヌルエネルギーに従うことも保証します。 状態。 これにより、移動時の放射線反応の問題に新たな光が当てられます。 料金。 |
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| This study examines the gravitational and thermodynamic properties of static, spherically symmetric black holes within cosmic voids -- vast underdense regions of the universe. By deriving a novel solution based on a universal density profile for voids, we analyze its spacetime structure, which reveals two horizons: One of the black hole and the other related to the de Sitter-like behavior. As the void approaches a perfect vacuum, the black hole horizon diminishes, tending to that of the Schwarzschild solution, while the outer horizon increases. We also study the solution stability via sound speed of the fluid, as well as the thermodynamic properties, including Hawking temperature, evaporation time, entropy, and specific heat. Our results show that as the void empties, the Hawking temperature rises, shortening evaporation times. The entropy follows the area's law and specific heat exhibits a minimum for a given black hole size, indicating a thermal transition and highlighting the role of voids in the black hole evolution. These findings offer new insights into the relationship between local gravitational collapse and large-scale cosmic structure, enhancing our understanding of the black hole behavior in underdense environments. We also provide a glimpse of a potential thermodynamic interaction between the event horizon and the cosmological horizon. | この研究では、静的なものの重力特性と熱力学的特性を調べます。 宇宙の空洞内の球対称のブラックホール -- 広大な低密度 宇宙の領域。 普遍的なものに基づいて新しい解決策を導き出すことで、 空隙の密度プロファイルを解析し、その時空構造を明らかにします。 2 つの地平線: 1 つはブラックホール、もう 1 つはド・ジッターのようなものに関連しています。 行動。 ボイドが完全な真空に近づくと、ブラックホールの地平線が は減少し、シュワルツシルト解の傾向にありますが、外側の 地平線が広がります。 また、音速による溶液の安定性も研究します。 流体、およびホーキング温度を含む熱力学特性、 蒸発時間、エントロピー、比熱。 私たちの結果は、空隙として 空になるとホーキング温度が上昇し、蒸発時間が短縮されます。 の エントロピーは面積の法則に従い、比熱は所定の最小値を示します。 ブラック ホールのサイズ。 熱転移を示し、その役割を強調します。 ブラックホールの進化における空洞。 これらの調査結果は、 局所的な重力崩壊と大規模宇宙の関係 構造を解明し、アンダーデンスにおけるブラックホールの挙動についての理解を深めます。 環境。 また、潜在的な熱力学についても垣間見ることができます。 事象の地平線と宇宙論的な地平線の間の相互作用。 |
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| We investigate the properties of a charged rotating black string immersed in a Kiselev anisotropic fluid in anti-de Sitter (AdS) spacetime. The Einstein-Maxwell equations with an anisotropic stress-energy tensor and cosmological constant are analyzed and solved exactly. In this work, we calculate the Kretschmann scalar, obtaining a consistent result that agrees with the existing literature in the absence of charge and fluid. The rotating solution is obtained by applying a coordinate transformation on time and angular coordinates. The event horizon associated with specific values of the equation of state parameter $w_q$ is studied. The results show an important influence of the fluid parameters $N_{q}$ and $w_{q}$, the charge parameter $Q$, and the rotation parameter $a$ on the size of the black string horizon. In addition, we determine the conditions for the existence of closed timelike curves (CTCs) and compute the conserved charges, such as mass, angular momentum, and electric charge of the black string. Utilizing the Klein-Gordon equation, we employ the quantum particle tunneling approach to obtain the probability of charged scalar particles tunneling across the event horizon. We obtain the correspondent Hawking temperature as a consequence. Furthermore, we examine the thermodynamic properties, including entropy and heat capacity, to assess the effects of the quintessence field and charge on the black string. The results include particular cases such as the Lemos black string, providing a broader view of black string configurations in AdS spacetime. | 帯電して回転する黒い糸を浸漬してその特性を調査します。 反デ・シッター (AdS) 時空におけるキセレフ異方性流体。 の 異方性応力エネルギーテンソルを使用したアインシュタイン・マクスウェル方程式と 宇宙定数が分析され、正確に解決されます。 この作品で私たちは、 クレッチマン スカラーを計算し、一致する一貫した結果を取得します。 電荷と流体が存在しない場合の既存の文献を使用した場合。 回転する 時間通りに座標変換を適用することで解が得られ、 角度座標。 の特定の値に関連付けられた事象の地平線 状態方程式パラメータ $w_q$ を調べます。 結果は重要なことを示しています 流体パラメータ $N_{q}$ と $w_{q}$、電荷パラメータの影響 $Q$、および黒い文字列の水平線のサイズに関する回転パラメータ $a$。 で さらに、閉じた時間の存在条件を決定します。 曲線 (CTC) を作成し、質量、角度などの保存電荷を計算します。 黒い糸の勢いと電荷。 クライン・ゴードンの利用 方程式では、量子粒子トンネリング手法を使用して次の式を取得します。 荷電スカラー粒子が事象の地平線をトンネルして通過する確率。 私たちは 結果として、対応するホーキング温度が得られます。 さらに、私たちは、 エントロピーや熱容量などの熱力学特性を調べて、 黒い弦に対する真髄フィールドと電荷の影響を評価します。 結果には、Lemos の黒い紐などの特定のケースが含まれています。 AdS 時空のブラック ストリング構成をより広範に表示します。 |
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| By analyzing the non-perturbative RG flows that explicitly preserve given symmetries, we demonstrate that they can be expressed as quantum path integrals of the $\textit{SymTFT}$ in one higher dimension. When the symmetries involved include Virasoro defect lines, such as in the case of $T\bar{T}$ deformations, the RG flow corresponds to the 3D quantum gravitational path integral. For each 2D CFT, we identify a corresponding ground state of the SymTFT, from which the Wheeler-DeWitt equation naturally emerges as a non-perturbative constraint. These observations are summarized in the slogan: $\textbf{SymQRG = QG}$. The recently proposed exact discrete formulation of Liouville theory in [1] allows us to identify a universal SymQRG kernel, constructed from quantum $6j$ symbols associated with $U_q(SL(2,\mathbb{R}))$. This kernel is directly related to the quantum path integral of the Virasoro TQFT, and manifests itself as an exact and analytical 3D background-independent MERA-type holographic tensor network. Many aspects of the AdS/CFT correspondence, including the factorization puzzle, admit a natural interpretation within this framework. This provides the first evidence suggesting that there is a universal holographic principle encompassing AdS/CFT and topological holography. We propose that the non-perturbative AdS/CFT correspondence is a $\textit{maximal}$ form of topological holography. | 与えられた条件を明示的に保存する非摂動的な RG フローを分析することによって 対称性が量子経路積分として表現できることを実証します。 1 つ高い次元の $\textit{SymTFT}$ の。 対称性が関係する場合 $T\bar{T}$ 変形の場合など、Virasoro 欠陥線が含まれます。 RG フローは 3D 量子重力経路積分に対応します。 それぞれについて 2D CFT では、SymTFT の対応する基底状態を特定します。 Wheeler-DeWitt 方程式は、当然、非摂動的な制約として現れます。 これらの観察は、$\textbf{SymQRG = QG}$ というスローガンに要約されています。 の [1] で最近提案された Liouville 理論の正確な離散定式化により、次のことが可能になります。 量子$6j$シンボルから構築されたユニバーサルSymQRGカーネルを特定する $U_q(SL(2,\mathbb{R}))$ に関連付けられています。 このカーネルは、 Virasoro TQFT の量子パス積分であり、正確な値として現れます。 分析的な 3D 背景に依存しない MERA タイプのホログラフィック テンソル ネットワーク。 因数分解パズルを含む AdS/CFT 対応の多くの側面、 この枠組み内での自然な解釈を認めます。 これにより、最初のものが提供されます 普遍的なホログラフィック原理が存在することを示唆する証拠 AdS/CFT とトポロジカル ホログラフィーを含みます。 私たちは次のように提案します。 非摂動的な AdS/CFT 対応は $\textit{maximal}$ 形式の トポロジカルホログラフィー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a mechanism of symmetry breaking or restoration that can occur in the middle of inflation due to the coupling of the Gauss-Bonnet term to a charged scalar. The Gauss-Bonnet coupling results in an inflaton-dependent effective squared mass of the charged scalar, which can change its sign (around the symmetric point) during inflation. This can lead to spontaneous breaking of the symmetry, or to its restoration, if it is initially broken. We show the conditions under which the backreaction of the Gauss-Bonnet coupling on the inflationary background is negligible, such that the predictions of a given inflationary model are unaffected by the symmetry breaking/restoration process. | 我々は、対称性の破れや回復のメカニズムを提案します。 ガウス・ボンネット項と 荷電スカラー。 ガウス-ボンネット結合により、インフレトンに依存する結果が得られます。 符号を変えることができる荷電スカラーの有効二乗質量 (約 対称点）膨張中。 これは自然破壊につながる可能性があります 対称性、または最初に壊れた場合はその復元。 を示します。 ガウスボンネットカップリングの逆反応が起こる条件 インフレの背景は無視できるほどであり、特定のインフレの予測は インフレーションモデルは対称性の破壊/回復プロセスの影響を受けません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore scalarized Einstein-Gauss-Bonnet theories within the context of the Parameterized Post-Newtonian formalism, which serves as a robust framework for examining modifications to General Relativity that exhibit scalarization. This approach enables us to impose a variety of constraints on the parameter space, particularly focusing on the PPN parameters $\gamma$ and $\beta$. Our analysis reveals several significant bounds for each scalarized model, utilizing data from the Cassini mission, Lunar Laser Ranging, and the forthcoming BepiColombo mission, in conjunction with geodetic Very Long Baseline Interferometry measurements around the Sun. In particular, we conducted a combined analysis of the MESSENGER mission's precision measurements of Mercury's perihelion precession $\dot{\omega}$ alongside the Cassini constraints on $\gamma$, yielding intriguing limits for the Ricci-EGB model. Furthermore, we investigate the impact of the new post-Newtonian potential introduced by the Gauss-Bonnet term at fourth order, which necessitates an expanded formulation of the PPN parameters. This highlights that the parameter $\beta$ exhibits different effects when analyzing the Ricci-EGB model. Additional constraints are derived from this framework by estimating the $\gamma$ PPN parameter using data from strong-lensing galaxy systems. | 私たちは、スカラー化されたアインシュタイン・ガウス・ボンネット理論を以下の文脈で探求します。 堅牢なフレームワークとして機能するパラメータ化されたポストニュートン形式主義 スカラー化を示す一般相対性理論への修正を調べるため。 このアプローチにより、パラメーターにさまざまな制約を課すことができます。 特に PPN パラメータ $\gamma$ と $\beta$ に焦点を当てます。 私たちの 分析により、各スカラー化モデルのいくつかの重要な境界が明らかになります。 カッシーニのミッション、月面レーザー測距、および 今後のベピコロンボミッション、測地ベリーロングと連携 太陽周囲のベースライン干渉計測定。 特に私たちは、 メッセンジャーミッションの精度測定を組み合わせた分析を実施 カッシーニに沿った水星の近日点歳差運動 $\dot{\omega}$ $\gamma$ に対する制約により、Ricci-EGB モデルに興味深い制限がもたらされます。 さらに、新しいポストニュートンポテンシャルの影響を調査します。 4次のガウス・ボネット項によって導入され、 PPNパラメータの拡張された定式化。 これは、パラメータが $\beta$ は、Ricci-EGB モデルを分析するときにさまざまな効果を示します。 追加の制約は、このフレームワークから推定することによって導出されます。 $\gamma$ PPN パラメータは、強いレンズ銀河系からのデータを使用します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the effects of extended mass and spheroidal deformation on the periapsis shift of quasi-circular orbits inside a gravitating mass distribution in the Newtonian framework. Focusing on the internal gravitational potential of a spheroidal body with both homogeneous and inhomogeneous density profiles, we elucidate how the ratio of local density to average density governs the extended mass effect on the periapsis shift. By analyzing the orbital angular frequency, along with the radial and vertical epicyclic frequencies, we demonstrate that in the uniform density case (i.e., the Maclaurin spheroid), where the potential takes the form of a harmonic oscillator, the periapsis exhibits a constant retrograde shift of $-\pi$. In contrast, in regions where density inhomogeneity and spheroidal deformation (in both prolate and oblate forms) are significant, the periapsis shift varies with the guiding orbital radius due to local density contrast and deformation effects. The resuls indicate that oblate deformation suppresses the extended mass effect associated with the ratio of local density to average density, whereas prolate deformation amplifies it. Furthermore, by varying the density distribution parameters, we establish the conditions for orbital stability and identify the emergence of marginally stable orbits. | 拡張質量と回転楕円体変形が物体に及ぼす影響を調査します。 重力質量分布内の準円軌道の近点シフト ニュートンの枠組みでは。 内部重力ポテンシャルに焦点を当てると、 均一な密度プロファイルと不均一な密度プロファイルの両方を備えた回転楕円体では、 局所密度と平均密度の比がどのように影響するかを解明する 近点シフトに対する拡張質量効果。 軌道角を解析することで 周波数、半径方向および垂直周転円周波数とともに、 均一な密度の場合 (つまり、マクローリン回転楕円体)、 ここで、ポテンシャルは調和振動子、つまり近点の形をとります。 $-\pi$ の一定の逆行シフトを示します。 対照的に、次のような地域では、 密度の不均一性と回転楕円体の変形（扁円形と扁円形の両方） 形) が重要であり、近点シフトは誘導軌道によって変化します。 局所的な密度コントラストと変形効果による半径。 結果 扁円変形が関連する拡張質量効果を抑制することを示しています 局所密度と平均密度の比を使用するのに対し、扁長変形は それを増幅させます。 さらに、密度分布パラメータを変化させることで、 軌道の安定のための条件を確立し、 かろうじて安定した軌道。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the linear response of a near-equilibrium charged relativistic gas in the presence of electromagnetic and gravitational field in a generic stationary spacetime up to the second order of relaxation time and calculate the tensorial kinetic coefficients introduced by the presence of the strong electromagnetic and/or gravitational field. Using the covariant transfer equations thus developed, a covariant heat equation governing the relativistic heat conduction is derived, which, in Minkowski spacetime, reduces into a form which is remarkably similar to the well-known Cattaneo equation but with a different sign in front of the second-order time derivative term. We also perform a comparative analysis on the different behaviors of our heat equation and the Cattaneo equation in Minkowski spacetime. Furthermore, the effect of gravity on the heat conduction predicted by our heat equation is illustrated around Schwarzschild black hole, which makes a sharp contrast to the Minkowski case. | 平衡に近い荷電相対論的反応の線形応答を考察します。 一般的な電磁場および重力場の存在下でのガス 緩和時間の二次までの定常時空を計算し、 強いものの存在によって導入されるテンソル運動係数 電磁場および/または重力場。 共変転移の使用 こうして展開された方程式、相対論的熱関係を支配する共変熱方程式 熱伝導が導出され、ミンコフスキー時空では次のような形に還元されます。 これはよく知られている Cattaneo 方程式に非常に似ていますが、 二次時間微分項の前の符号が異なります。 私たちも 熱方程式のさまざまな挙動について比較分析を実行します。 そしてミンコフスキー時空におけるカッタネオ方程式。 さらに、その効果は、 熱方程式によって予測される熱伝導に対する重力を図示します。 シュヴァルツシルト ブラック ホールの周囲にあり、ミンコフスキーとはっきりとした対照をなしています。 場合。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we investigate rotating black hole solutions within a scalar Gauss Bonnet gravity framework that incorporates a quadratic Gauss Bonnet term. By employing a quadratic exponential coupling function between the scalar field and the Gauss Bonnet invariant, we derive both the standard General Relativity solutions and novel scalarized black hole configurations. Utilizing a pseudo spectral method to solve the coupled field equations, we examine how black hole spin and coupling constants influence the existence and properties of these solutions. Our findings reveal that both the rotation of the black hole and the quadratic coupling term effectively constrain the parameter space available for scalarization. Moreover, we demonstrate that, over a wide range of parameters, scalarized black holes exhibit higher entropy than Kerr black holes of equivalent mass and spin, indicating that they are thermodynamically favored. These results significantly expand the phase space of black holes in modified gravity theories. | この研究では、スカラー内の回転ブラック ホールの解を調査します。 二次ガウス ボンネット項を組み込んだガウス ボンネット重力フレームワーク。 スカラー場間の二次指数結合関数を使用することにより、 とガウス ボンネットの不変量から、標準の一般相対性理論の両方を導き出します。 ソリューションと新しいスカラー化ブラック ホール構成。 疑似を利用する スペクトル法を使って結合場方程式を解くと、ブラックホールがどのように発生するかを調べます。 スピン定数と結合定数は、これらの存在と特性に影響を与えます。 ソリューション。 私たちの発見は、ブラックホールの回転と 二次結合項は、使用可能なパラメータ空間を効果的に制限します。 スカラー化。 さらに、広範囲のパラメーターにわたって、 スカラー化されたブラック ホールは、カー ブラック ホールよりも高いエントロピーを示します。 質量とスピンが等価であり、それらが熱力学的に有利であることを示しています。 これらの結果は、修正されたブラック ホールの位相空間を大幅に拡大します。 重力理論。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the interaction between a non-rotating black hole and incoming gravitational waves using the characteristic formulation of the Einstein field equations, framed as a Bondi problem. By adopting retarded time as the null coordinate and recognizing that the final state is invariably a black hole, we demonstrate that an apparent horizon forms once sufficient mass accretes onto the black hole. We derive the evolution of the Bondi mass and compute its final value, enabling us to quantify the fraction of the incident mass absorbed by the black hole. Additionally, we establish a scaling law for the absorbed mass as a function of initial parameters, such as the amplitude of the gravitational wave data. Furthermore, we explore the dynamics when a reflecting barrier surrounds the black hole. For low-amplitude initial waves, the barrier reflects the waves, leaving the original black hole as the end state. Conversely, high-amplitude waves lead to the formation of an apparent horizon that engulfs the barrier, producing a new, larger black hole. | 回転しないブラックホールと到来するブラックホールの間の相互作用を調査します。 アインシュタイン場の特徴的な定式化を使用した重力波 ボンディ問題として構成された方程式。 遅れた時間をヌルとして採用することにより 調整し、最終状態は常にブラックホールであることを認識し、 十分な質量が上に降着すると、見かけの地平線が形成されることを実証します。 ブラックホール。 Bondi 質量の進化を導き出し、その最終的な質量を計算します。 値を使用すると、吸収される入射質量の割合を定量化できます。 ブラックホール。 さらに、吸収質量のスケーリング則を確立します。 重力の振幅などの初期パラメータの関数として 波データ。 さらに、反射バリアが存在するときのダイナミクスを調査します。 ブラックホールを取り囲んでいます。 低振幅の初期波の場合、バリアは反射します。 波は元のブラックホールを最終状態として残します。 逆に、 高振幅の波は、地平線を形成し、地平線を飲み込みます。 障壁が破壊され、新たなより大きなブラックホールが生成されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We first present an overview of the Schwarzschild vacuum spacetime within general relativity, with particular emphasis on the role of scalar polynomial invariants and the null frame approach (and the related Cartan invariants), that justifies the conventional interpretation of the Schwarzschild geometry as a black hole spacetime admitting a horizon (at $r=2M$ in Schwarzschild coordinates) shielding a singular point at the origin. We then consider static spherical symmetric vacuum teleparallel spacetimes in which the torsion characterizes the geometry, and the scalar invariants of interest are those constructed from the torsion and its (covariant) derivatives. We investigate the Schwarzschild-like spacetime in the teleparallel equivalent of general relativity and find that the torsion scalar invariants (and, in particular, the scalar $T$) diverge at the putative ``Schwarzschild'' horizon. In this sense the resulting spacetime is {\em not} a black hole spacetime. We then briefly consider the Kerr-like solution in the teleparallel equivalent of general relativity and obtain a similar result. Finally, we investigate static spherically symmetric vacuum spacetimes within the more general $F(T)$ teleparallel gravity and show that if a such a geometry admits a horizon, then the torsion scalar $T$ necessarily diverges there; consequently in this sense such a geometry also does {\em not} represent a black hole. | まず、シュヴァルツシルト真空時空の概要を示します。 一般相対性理論、特にスカラー多項式の役割に重点を置く 不変式とヌル フレーム アプローチ (および関連するカルタン不変式)、 これは、シュヴァルツシルト幾何学の従来の解釈を正当化します。 地平線を認めるブラックホール時空 (シュヴァルツシルトの $r=2M$ で) 座標）原点の特異点を遮蔽します。 次に静的を考慮します ねじれが生じる球面対称真空テレパラ時空 ジオメトリを特徴付けるもので、対象となるスカラー不変量は次のとおりです。 ねじれとその（共変）導関数から構築されます。 調査します 一般的なものと同等のテレパラレルにおけるシュヴァルツシルトのような時空 相対性理論を利用して、ねじれスカラー不変量 (特に、 スカラー $T$) は、推定上の「シュヴァルツシルト」地平線で発散します。 この意味で 結果として生じる時空はブラック ホール時空ではありません。 それから簡単に 一般的なテレパラレルに相当するカーのような解決策を検討してください。 相対性理論を実行すると、同様の結果が得られます。 最後に、静的現象を調査します。 より一般的な $F(T)$ 内の球対称の真空時空 テレパラレル重力を使用して、そのような幾何学形状が地平線を許容する場合、 ねじれスカラー $T$ は必然的にそこで発散します。 したがって、この意味では このような幾何学形状はブラック ホールを表すものでもありません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We clarify and extend our earlier work (K.A.Meissner and H.Nicolai, Phys. Rev. D91 (2015) 065029 and Phys. Rev. Lett. 121 (2018) 091601) where it was shown how to amend a scheme originally proposed by M. Gell-Mann to identify the three families of quarks and leptons of the Standard Model with the 48 spin 1/2 fermions of N=8 supergravity that remain after absorption of eight Goldstinos, a scheme that in its original form is dynamically realized at the SU(3)xU(1) stationary point of gauged N=8 supergravity. We explain how to deform and enlarge this symmetry at the kinematical level to the full Standard Model symmetry group SU(3)_c x SU(2)_w x U(1)_Y, with the correct charge and chiral assignments for all fermions. The framework also leaves room for an extra U(1)_(B-L) symmetry. This symmetry enhancement is achieved by embedding the Standard Model symmetries into (a quotient group of) K(E_10), the `maximal compact subgroup' of the maximal rank hyperbolic Kac-Moody symmetry E_10, and an infinite prolongation of the SU(8) R-symmetry of N=8 supergravity. This scheme, which is also supposed to encompass quantum gravity, cannot be realized within the framework of space-time based (quantum) field theory, but requires space-time and related geometrical concepts to be `emergent'. We critically review the main hypotheses underlying this construction. | 私たちは、以前の研究を明確にし、拡張します (K.A.Meissner と H.Nicolai、Phys. Rev. D91 (2015) 065029 および Phys.レット牧師。 121 (2018) 091601) どこにあったのか M. Gell-Mann によって当初提案されたスキームを修正して、 48 スピン 1/2 の標準模型のクォークとレプトンの 3 つの族 8つのゴールドスティノを吸収した後に残るN=8の超重力のフェルミオン、 元の形式では SU(3)xU(1) で動的に実現されるスキーム ゲージ N=8 超重力の静止点。 変形方法ややり方などを解説していきます この対称性を運動学的レベルで完全な標準モデルに拡大します。 正しい電荷とキラルを持つ対称群 SU(3)_c x SU(2)_w x U(1)_Y すべてのフェルミオンに対する割り当て。 フレームワークには追加の余地も残されています U(1)_(B-L) 対称。 この対称性の強化は、 標準モデルの対称性は、「最大値」である K(E_10) (の商グループ) になります。 最大ランク双曲線Kac-Moody対称性E_10のコンパクトサブグループ、および N=8 超重力の SU(8) R 対称性の無限延長。 これ 量子重力も包含すると考えられているスキームは実現できない 時空ベースの（量子）場の理論の枠組み内ではあるが、 時空および関連する幾何学的概念が「創発」されること。 私たちは批判的に この構造の基礎となる主な仮説を確認してください。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Regular black holes without curvature singularity can arise in Einstein gravity with appropriate matter energy-momentum tensor. We show that these regular solutions represent only a special case of a much broader family of black holes with a free mass parameter. The regularity is achieved only at a specific mass value, and any deviation from the fine-tuned parameter inevitably results in curvature singularity. As a concrete example, we consider nonlinear electrodynamics (NLED) as matter sources. A new NLED theory is proposed that is a generalization of the Bardeen class and the Hayward class. New regular black holes and their singular counterparts are obtained. Significant distinctions between regular black holes and their singular counterparts are analyzed. These findings provide new insights into regular black holes. | アインシュタインでは曲率特異点のない通常のブラックホールが発生する可能性がある 適切な物質エネルギー - 運動量テンソルを伴う重力。 これらが 通常のソリューションは、より広範なグループの特殊なケースのみを表します。 自由質量パラメータを持つブラック ホール。 規則性はある時点でのみ達成されます。 特定の質量値、および微調整されたパラメータからの偏差は必然的に発生します。 曲率特異点が生じます。 具体的な例として、非線形を考えます。 物質源としての電気力学 (NLED)。 新しい NLED 理論が提案されています。 Bardeen クラスと Hayward クラスの一般化。 新レギュラーブラック 穴とその特異な対応物が得られます。 重要な違い 通常のブラック ホールとその特異な対応物との間の距離が分析されます。 これら この発見は、通常のブラックホールに関する新たな洞察を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore the effects of gravitational waves (GWs) on hydrogen's radio spectral lines, focusing on the ground-state hyperfine transition and radiative transitions in highly excited Rydberg states. To analyze GW impacts on hyperfine structure, we derive Maxwell's equations in a gravitational-wave background using linearized gravity and the $3+1$ formalism. Our findings reveal that GWs induce energy shifts in hyperfine magnetic substates, modifying the 21 cm line. However, these energy shifts fall well below the detection limits of current radio astronomical instruments. For transitions in highly excited states, which produce radio recombination lines (RRL), the influence of GW manifests itself as spectral broadening, with the fractional linewidth for $\mathrm{H}n\alpha$ scaling as $\Delta\nu/\nu_0 \sim n^7\omega^2_{\mathrm{gw}}h(t)$. This suggests that RRLs could serve as probes for ultra-high-frequency GWs, particularly given that Rydberg atoms in the interstellar medium can reach quantum numbers above $n=100$. As an example of possibly detectable high frequency GW source, We investigate GWs emitted during the inspiral of planetary-mass primordial black hole binaries, where GW-induced broadening in RRLs could exceed natural broadening effects. Additionally, we examine the influence of the recently detected stochastic gravitational-wave background on hydrogen spectral lines. | 水素の電波に対する重力波（GW）の影響を調査します 基底状態の超微細遷移と放射に焦点を当てたスペクトル線 高度に励起されたリュードベリ状態の遷移。 GWの影響を分析するには 超微細構造、重力波でマクスウェル方程式を導き出す 線形重力と $3+1$ 形式主義を使用した背景。 私たちの調査結果 GW が超微細磁性基板にエネルギーシフトを誘発し、磁性を変化させることを明らかにした。 21cmラインです。 ただし、これらのエネルギーシフトは検出範囲をはるかに下回ります。 現在の電波天文観測機器の限界。 高度なトランジションに向けて 励起状態は無線再結合線 (RRL) を生成し、 GW は、分数線幅を伴うスペクトルの広がりとして現れます。 $\mathrm{H}n\alpha$ を $\Delta\nu/\nu_0 \sim としてスケーリング n^7\omega^2_{\mathrm{gw}}h(t)$。 これは、RRL がプローブとして機能する可能性があることを示唆しています 超短波 GW の場合、特にリュードベリ原子が 星間物質は $n=100$ を超える量子数に達する可能性があります。 例として おそらく検出可能な高周波GW発生源、我々は、発生中に放出されたGWを調査します。 惑星質量原始ブラックホール連星からのインスピレーション。 RRL の拡大は自然な拡大効果を超える可能性があります。 さらに、私たちは、 最近検出された確率的重力波の影響を調べる 水素スペクトル線の背景。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The geodesics of Kerr's metric are described by the four-dimensional Hamiltonian dynamics integrable in the Arnold-Liouville sense. It can be reduced to two-dimensional one by the use of Fermat's principle. The resulting Hamiltonian is, however, rather complicated. We show how one can apply the coupling constant metamorphosis to simplify the Hamiltonian to the one quadratic in momenta and depending on the initial "energy" as parameter. It describes a simple dynamics of two non-linear oscillators and can be integrated directly or evaluated in the framework of perturbation theory by adopting the elegant Lindstedt--Poincar\'e algorithm. | カー測量の測地線は 4 次元で記述されます。 アーノルド・リウヴィルの意味で積分可能なハミルトニアンダイナミクス。 それは可能です フェルマーの原理を利用して二次元に変換します。 結果として得られる ただし、ハミルトニアンはかなり複雑です。 を適用する方法を示します。 定数変態を結合してハミルトニアンを 1 に単純化する 運動量の二次関数であり、パラメータとしての初期の「エネルギー」に依存します。 それ 2 つの非線形発振器の単純なダイナミクスを記述し、統合することができます。 直接、または摂動理論の枠組みで評価することができます。 エレガントな Lindstedt--Poincar アルゴリズム。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce IMRPhenomTEHM, a new phenomenological time-domain model for eccentric aligned-spin binary black holes. Building upon the accurate quasi-circular IMRPhenomTHM model, IMRPhenomTEHM integrates the eccentric post-Newtonian (PN) dynamics and introduces eccentric corrections into the waveform multipoles up to 3PN, including spin effects. The model incorporates the dominant (2, $\pm$2) spherical harmonic mode, as well as the subdominant modes (2, $\pm$1), (3, $\pm$3), (4, $\pm$4), and (5, $\pm$5), assuming the binary has circularized by the time of merger. This approach ensures a smooth transition to the non-eccentric limit, providing an accurate quasi-circular limit against the IMRPhenomTHM model. When comparing against 28 public eccentric numerical relativity simulations from the Simulating eXtreme Spacetimes catalog, IMRPhenomTEHM achieves lower than 2% unfaithfulness, confirming its accurate description without calibration to numerical relativity eccentric datasets. IMRPhenomTEHM provides a reliable description of the evolution of eccentric black hole binaries with aligned spins and eccentricities lower than $e=0.4$ at a frequency of 10 Hz, making it suitable for upcoming gravitational-wave observing runs. We validate the model's accuracy through parameter estimation studies, recovering injected parameters within 90% credible intervals for three numerical relativity eccentric simulations and reanalyzing GW150914 and GW190521, obtaining results consistent with the literature. | 私たちは、新しい現象学的時間領域モデルである IMRPhenomTEHM を紹介します。 偏心して整列したスピンの連星ブラック ホール。 正確な情報に基づいて構築する 準円形 IMRPhenomTHM モデル、IMRPhenomTEHM は偏心円形を統合 ポストニュートン (PN) ダイナミクスを導入し、偏心補正を導入します。 スピン効果を含む、波形は最大 3PN まで多極化されます。 モデルに組み込まれているのは、 ドミナント (2, $\pm$2) 球面調和モードとサブドミナント モード (2, $\pm$1)、(3, $\pm$3)、(4, $\pm$4)、および (5, $\pm$5)。 バイナリは合併時までに循環化されました。 このアプローチにより、スムーズな 非偏心の限界に移行し、正確な準円形を提供します IMRPhenomTHM モデルに対する制限。 一般28社と比較した場合 Simulation eXtreme による偏心数値相対性理論シミュレーション 時空カタログ、IMRPhenomTEHM は 2% 未満の不貞を達成、 数値相対性理論の校正を行わずにその正確な記述を確認する 風変わりなデータセット。 IMRPhenomTEHM は、 スピンが揃った偏心ブラックホール連星の進化と 周波数 10 Hz での離心率は $e=0.4$ 未満であり、適切です 今後の重力波観測に向けて。 モデルを検証します パラメータ推定研究による精度、注入されたパラメータの回復 3 つの数値相対性理論の偏心率が 90% 信頼できる範囲内 シミュレーションと GW150914 および GW190521 の再解析により、一貫した結果が得られます。 文学と一緒に。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate neutrino decoherence within the framework of quantum spacetime, focusing on the $\kappa$-Minkowski model. We show that stochastic fluctuations in quantum spacetime induce an energy-dependent decoherence effect, where the decoherence rate scales as $E^{-4}$. This result aligns with recent IceCube observations, indicating that quantum gravity does not induce significant decoherence for high-energy neutrinos. Additionally, we establish conditions under which quantum spacetime effects could influence relic neutrinos, such as those in the cosmic neutrino background ($C\nu B$). Our results shed light on how quantum spacetime fluctuations impact neutrino oscillation physics. | 量子の枠組み内でニュートリノデコヒーレンスを研究します $\kappa$-Minkowski モデルに焦点を当てた時空。 確率論的なことを示します 量子時空の変動はエネルギー依存のデコヒーレンスを誘発する この効果では、デコヒーレンス率は $E^{-4}$ としてスケールされます。 この結果は以下と一致します 最近の IceCube の観測は、量子重力が誘発しないことを示しています 高エネルギーニュートリノの顕著なデコヒーレンス。 さらに、 量子時空効果が遺物に影響を及ぼす可能性がある条件 宇宙ニュートリノ背景 ($C\nu B$) などのニュートリノ。 私たちの その結果は、量子時空変動がニュートリノにどのような影響を与えるかを明らかにする 振動物理学。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze the analytic structure of correlators in the field theory dual to the quantum Ba\~{n}ados-Teitelboim-Zanelli (qBTZ) black hole, a braneworld model incorporating exact backreaction from quantum conformal matter. We first compute the quasi-normal mode (QNM) spectrum of operators with dimension $\Delta$ and spin $s=0,\pm 1/2$. The leading QNMs and their overtones display qualitatively different behavior depending on the branch of qBTZ solution, which corresponds to distinct CFT states: branch 1 is a conical singularity dressed with a horizon while branch 2 is a quantum-corrected BTZ black hole. Consequently, the relaxation of probe matter effectively differentiates the CFT states and identifies the corresponding bulk descriptions. We then turn to pole-skipping locations where Green's functions are not unique. At these points, frequency is proportional to temperature, but momentum exhibits complex temperature dependence due to quantum effects. Under the assumption that the pole-skipping point closest to the origin reflects quantum chaos, we infer the likely behavior of the quantum Lyapunov exponent and butterfly velocity in the dual theory. Finally, we examine pole collisions in complex momentum space, showing that quantum corrections imprint a unique signature on the analytic structure of the poles in retarded Green's functions, resulting in level-crossing phenomena that differ notably from the level-touching phenomena in the uncorrected BTZ geometry. | 場の理論における相関子の解析構造を次のように分析します。 量子バ\~{n}アドス・タイテルボイム・ザネリ (qBTZ) ブラック ホール、ブレーンワールド 量子共形物質からの正確な逆反応を組み込んだモデル。 まず私たちが 次元を持つ演算子の準正規モード (QNM) スペクトルを計算します。 $\Delta$ とスピン $s=0,\pm 1/2$。 主要な QNM とその倍音が表示されます qBTZソリューションのブランチに応じて質的に異なる動作、 これは個別の CFT 状態に対応します: ブランチ 1 は円錐特異点です ブランチ 2 は量子補正された BTZ ブラック ホールですが、地平線で装飾されています。 その結果、プローブ物質の緩和は CFT を効果的に区別します。 は、対応する一括説明を示し、特定します。 次に、 グリーンの機能がユニークではないポールスキップの場所。 これらで 点、周波数は温度に比例しますが、運動量は複雑です 量子効果による温度依存性。 という仮定の下で、 原点に最も近いポールスキップ点は量子カオスを反映していると推測されます。 における量子リアプノフ指数とバタフライ速度のありそうな挙動 二重理論。 最後に、複素運動量空間における極衝突を調べます。 量子補正が解析結果に固有の署名を刻印することを示しています。 遅延グリーン関数の極の構造、その結果、 レベルタッチ現象とは著しく異なるレベルクロッシング現象 未補正の BTZ ジオメトリ内。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| DECIGO (DECi-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory) is a space-based gravitational wave antenna concept targeting the 0.1-10 Hz band. It consists of three spacecraft arranged in an equilateral triangle with 1,000 km sides, forming Fabry-P\'erot cavities between them. A precursor mission, B-DECIGO, is also planned, featuring a smaller 100 km triangle. Operating these cavities requires ultra-precise formation flying, where inter-mirror distance and alignment must be precisely controlled. Achieving this necessitates a sequential improvement in precision using various sensors and actuators, from the deployment of the spacecraft to laser link acquisition and ultimately to the control of the Fabry-P\'erot cavities to maintain resonance. In this paper, we derive the precision requirements at each stage and discuss the feasibility of achieving them. We show that the relative speed between cavity mirrors must be controlled at the sub-micrometer-per-second level and that relative alignment must be maintained at the sub-microradian level to obtain control signals from the Fabry-P\'erot cavities of DECIGO and B-DECIGO. | DECIGO（DECiヘルツ干渉計重力波観測所）は、 0.1 ～ 10 Hz 帯域をターゲットとする宇宙ベースの重力波アンテナのコンセプト。 それ 1,000kmの正三角形に配置された3機の宇宙船で構成される 側面、間にファブリー・ペロー空洞を形成します。 前駆ミッション、 より小さな 100 km の三角形を特徴とする B-DECIGO も計画されています。 これらを操作する 空洞は超精密な編隊飛行を必要とし、ミラー間の距離 そしてアライメントは正確に制御されなければなりません。 これを達成するには、 各種センサーやアクチュエーターにより精度を逐次向上させ、 レーザーリンク獲得への宇宙船の展開、そして最終的には 共鳴を維持するためのファブリー・ペロー空洞の制御。 この論文では、 各段階での精度要件を導き出し、実現可能性を検討します。 それらを達成すること。 共振器ミラー間の相対速度は次のとおりであることを示します。 毎秒サブマイクロメートルのレベルで制御され、その相対的な 制御するには、アライメントをサブマイクロラジアンレベルで維持する必要があります DECIGO と B-DECIGO のファブリー・ペロー空洞からの信号。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| New rotating dilaton black hole and black string solutions in three spacetime dimensions are obtained. The background spacetime interpolates between Anti-de Sitter and a (an asymptotically) flat spacetime. The new black strings are characterized by their masses, angular momenta and axion charges. The uncharged black string solutions have only a single horizon. They contain a curvature singularity enclosed inside their horizons. Thus, they are also black hole solutions of Einstein-scalar gravity. On the other hand, the charged black string solutions have two horizons. They may or may not contain a curvature singularity depending on the ratio of their inner and outer horizons radii. When they contain a singularity, the singularity is either at or enclosed inside their inner horizons. We also obtain, in addition to the uncharged black strings, other new black hole solutions of Einstein-scalar gravity by applying duality transformation on the new charged black strings. The new black holes are described by their masses and angular momenta. We show that their angular momenta do not depend on their horizons radii. We also find that the masses of a class of the black holes can be made negative by adjusting, using the gauge ambiguity, the asymptotic value of the (independent component of the) Kalb-Ramond field in the dual black strings. We also discuss black hole and black string solutions with a curvature singularity at or beyond their outer or event horizons. | 3 つの時空における新しい回転ダイラトン ブラック ホールとブラック ストリング ソリューション 寸法が得られます。 背景の時空はアンチデの間を補間します シッターと（漸近的に）平坦な時空。 新しい黒い弦は、 質量、角運動量、アクシオン電荷によって特徴付けられます。 無課金の 黒い文字列ソリューションには水平線が 1 つしかありません。 曲率が含まれています 彼らの地平線の中に閉じ込められた特異点。 したがって、それらもブラックホールです アインシュタインのスカラー重力の解。 一方、帯電した黒は、 文字列ソリューションには 2 つの領域があります。 曲率が含まれていても含まれていない場合もあります 特異点は、内地平線と外地平線の半径の比率に依存します。 特異点が含まれる場合、特異点は にある、または囲まれています。 彼らの内なる地平線の内側で。 無課金のブラックに加えて、 文字列、その他のアインシュタイン スカラー重力の新しいブラック ホール ソリューションを適用することにより、 新しい帯電した黒い糸の二重性の変換。 新しいブラックホール は質量と角運動量によって記述されます。 それらの角度が 運動量は地平線の半径に依存しません。 また、大量の ブラックホールのクラスは、ゲージを使用して調整することで負にすることができます あいまいさ、(の独立成分) の漸近値 デュアルブラックストリングのカルブ・ラモンドフィールド。 ブラックホールについても議論します。 曲率特異点が外側または外側にある黒い弦解 イベントの地平線。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the orbits of a spinning particle in the Reissner-Nordstr\"om black hole exterior through the spin-curvature coupling to leading order in its spin. The dynamics is governed by the Mathisson-Papapetrou equations in the pole-dipole approximation. The equations of motion can be derived and show in particular that in the polar coordinate, the orbits can be restricted to the plane for an aligned spin with the orbital motion, but there is an induced motion out of the plane for a misaligned spin. The radial potential can be defined from the equation of motion along the radial direction, where the roots are studied to construct the parameter space diagram for different types of orbits. We then consider the so-called innermost stable circular orbit (ISCO) due to the triple root to see the effects of the particle spin and the black hole charge. These non-geodesic equations can be solved analytically in terms of the Mino time with the solutions involving Jacobi elliptic functions. One of the bound motions considered is an oscillating orbit between two turning points in the radial direction. The usefulness of the solutions is to obtain the periods of the oscillation along the radial direction as well as the induced motion in the polar coordinate for a misaligned spin in both the Mino time and the coordinate time. Another interesting motions include the inspiral orbit from near ISCO and the homoclinic orbit with the solutions expressed as elementary functions, giving the radial 4-velocity of the inspiral orbit and the Lyapunov exponent associated with the homoclinic orbit. The implications for gravitational wave emission from extreme mass-ratio inspirals (EMRIs) and black hole accretion are discussed. | 私たちはライスナー・ノルドシュトルムブラックで回転する粒子の軌道を研究します スピン曲率カップリングを介してホールの外部からスピンの先行順位へ。 ダイナミクスは、次の Mathisson-Papapetrou 方程式によって支配されます。 極双極子近似。 運動方程式は次のように導出して表示できます。 特に、極座標では、軌道は以下に制限される可能性があります。 軌道運動と整列したスピンの平面ですが、誘導された スピンがずれて面から外れる動き。 ラジアルポテンシャルは次のようになります。 半径方向に沿った運動方程式から定義されます。 さまざまなタイプのパラメータ空間図を構築するために研究されています。 軌道。 次に、いわゆる最内安定円軌道 (ISCO) を検討します。 トリプルルートにより、粒子のスピンと黒の効果を確認できます。 ホールチャージ。 これらの非測地線方程式は、次の項で解析的に解くことができます。 ヤコビ楕円関数を含む解を使用したミノ時間の計算。 の 1 つ 考慮されるバウンドモーションは、2 つの転換点間の振動軌道です。 半径方向に。 ソリューションの有用性は、 半径方向に沿った振動の周期と誘導振動 ミノ時間とミノ時間の両方で位置がずれたスピンの極座標での動き 座標の時間。 もう 1 つの興味深い動作には、吸気軌道が含まれます。 ISCO 付近と等斜斜軌道からの解は次のように表されます。 初等関数は、吸気軌道の動径 4 速度を与え、 ホモクリニック軌道に関連するリアプノフ指数。 影響 極質量比吸気（EMRI）からの重力波放射と ブラックホールの降着について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Gibbons-Werner method for calculating deflection angles using the Gauss-Bonnet theorem and optical/Jacobi metric has become widely popular in recent years. Werner extended this method to stationary spacetimes, where the optical/Jacobi metric takes the form of a Finsler metric of Randers type, by adopting an osculating Riemannian metric. Werner's method is significant as it provides a concise expression for the deflection angle, retains applicability for gravitational lensing in Finsler geometry beyond the Randers type, and has the potential to stimulate widespread application of Finsler geometry across diverse fields. However, because of the cumbersome calculations required in Werner's method using conventional coordinates $(r,\phi)$, it has not been widely adopted. The aim of this paper is to alleviate the computational burden associated with Werner's method. To this end, we introduce Cartesian-like coordinates $(X,Y)$ to construct the osculating Riemannian metric and calculate the deflection angle using the Gauss-Bonnet theorem. We illustrate the current method with examples of the deflection of massive particles in Kerr spacetime, rotating Bardeen (Hayward) regular spacetime, and Teo rotating wormhole spacetime, respectively. | を使用して偏向角を計算する Gibbons-Werner 法 ガウス・ボンネットの定理と光学/ヤコビ計量は、世界で広く普及しています。 近年。 ヴェルナーはこの方法を静止時空に拡張しました。 光学/ヤコビ計量は、次のようにランダース型のフィンスラー計量の形式をとります。 接触リーマン計量を採用しています。 ヴェルナーの方法は重要です。 偏向角を簡潔に表現し、適用性を維持 ランダース型を超えたフィンスラー幾何学における重力レンズ用であり、 フィンスラー幾何学の広範な応用を刺激する可能性 多様な分野。 ただし、面倒な計算が必要なため、 従来の座標 $(r,\phi)$ を使用する Werner の方法は、 広く採用されています。 この論文の目的は、計算負荷を軽減することです。 ヴェルナーの方法に関連しています。 この目的のために、デカルト的なものを導入します。 $(X,Y)$ を座標として接触リーマン計量を構築し、計算します ガウス・ボンネットの定理を使用した偏向角。 現在の様子を図解してみます カー時空における大質量粒子の偏向の例を示す方法、 回転するバーディーン (ヘイワード) の通常時空とテオの回転するワームホール それぞれ時空。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this manuscript, the background and perturbed cosmic dynamics have been investigated using an interacting dark-fluid model by assuming energy exchange between dark matter and dark energy through a diffusion mechanism. We solve the background expansion history for the late-time Universe and derive the full set of the evolution equations of the matter density contrast, $\delta(z)$ and redshift space distortion, $f\sigma_8(z)$ using the $1+3$-covariant formalism. We then seek to constrain the best-fit cosmological parameters: $h$, $\Omega_m$, $r_d$, $M$, $\sigma_8$ and the interaction term $Q_m$ through the MCMC simulations with cosmologica datasets. Using the joint datasets of the Hubble parameter measurements from cosmic chronometers (CC), Baryon Acoustic Oscillations (BAO) from the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), and SNIa distance moduli from Pantheon+ SH0ES, redshift space distortion (RSD) from large-scale galaxy surveys, a detailed statistical analysis of the work is made. To evaluate the dark fluid model's viability in describing late-time cosmic dynamics, the numerical results of background cosmological parameters are presented. The results show that the dark fluid behaves like Chaplygin gas (CG) that drives cosmic acceleration when $ Q_m $ is negative, while for positive $ Q_m $, it exhibits characteristics of a quintessence-like phase. From the perturbation evolution equations, the numerical results of $\delta(z)$ and $f\sigma_8(z)$ were used to explore structure growth. A comparison of the $ H_0 $ and $S_8 $ values has been made of the $\Lambda$CDM and diffusive models across recent cosmological surveys to show the possibility of alleviating the cosmological tensions, though the detailed analysis is beyond the scope of the current study. | この原稿では、背景と摂動された宇宙の力学が明らかにされています。 エネルギー交換を仮定して相互作用する暗黒流体モデルを使用して調査 拡散機構を介して暗黒物質と暗黒エネルギーの間で行われます。 私たちは問題を解決します 後期ユニバースの背景拡張履歴とフルセットの導出 物質密度コントラストの発展方程式 $\delta(z)$ と 赤方偏移空間歪み、$1+3$ 共変形式を使用した $f\sigma_8(z)$。 次に、最適な宇宙論的パラメータ $h$ を制約しようとします。 $\Omega_m$、$r_d$、$M$、$\sigma_8$、および相互作用項 $Q_m$ cosmologica データセットを使用した MCMC シミュレーション。 の結合データセットを使用する 宇宙クロノメーター (CC)、Baryon Acoustic からのハッブル パラメーター測定 暗黒エネルギー分光装置 (DESI) からの振動 (BAO)、および Pantheon+ SH0ES からの SNIa 距離係数、赤方偏移空間歪み (RSD) から 大規模な銀河調査、その作業の詳細な統計分析は、 作った。 後期の記述におけるダーク流体モデルの実行可能性を評価するため 宇宙力学、背景宇宙論パラメータの数値結果 が提示されています。 結果は、暗い液体がチャプリジンガスのように振る舞うことを示しています (CG) $ Q_m $ が負の場合に宇宙加速を駆動しますが、 正の $ Q_m $ では、クインエッセンスのような位相の特性を示します。 摂動発展方程式からの $\delta(z)$ の数値結果 $f\sigma_8(z)$ は構造の成長を調べるために使用されました。 $の比較 H_0 $ と $S_8 $ の値は $\Lambda$CDM と拡散モデルから作成されました 最近の宇宙論的調査を通じて、 宇宙論的緊張、ただし詳細な分析は本研究の範囲を超えています。 現在の研究。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the Primordial Black Hole (PBH) reheating scenario, where PBHs originate in a general cosmological background. In this scenario, ultralight PBHs with masses $M\lesssim 10^8$g temporarily dominate the Universe and reheat it via Hawking radiation before Big Bang Nucleosynthesis (BBN). We investigate whether the induced Gravitational Wave (GW) spectrum associated with PBH reheating contains information about the pre-PBH-dominated stage, namely the initial equation of state $w$ (after inflation). We first derive the transfer functions of curvature fluctuations for general $w$ with adiabatic and isocurvature initial conditions. We find that, in general, a stiffer equation of state enhances the induced GW amplitude as it allows for a longer PBH dominated phase compared to the radiation dominated case. We also find that the spectral slope of GWs induced by primordial curvature fluctuations is sensitive to $w$, while the spectral slope of GWs induced by PBH number density fluctuations is not. Lastly, we derive constraints of the initial PBH abundance as a function of $w$, using BBN and Cosmic Microwave Background (CMB) observations. A stiffer equation of state leads to stricter constraints on the initial energy density fraction, as induced GWs are enhanced. Interestingly, we find that such induced GW signals may enter the observational window of several future GW detectors, such as LISA and the Einstein Telescope. Our formulas, especially the curvature fluctuation transfer functions, are applicable to any early matter-dominated universe scenario. | 私たちは、原始ブラックホール (PBH) の再加熱シナリオを研究しています。 一般的な宇宙論的背景に由来します。 このシナリオでは、超軽量 $M\lesssim 10^8$g の質量を持つ PBH が一時的に宇宙を支配し、再加熱する ビッグバン元素合成 (BBN) の前にホーキング放射を介して行われます。 調査します 誘導重力波 (GW) スペクトルが PBH に関連しているかどうか 再加熱には、PBH が支配する前の段階に関する情報が含まれています。 初期状態方程式 $w$ (インフレーション後)。 まず転移を導き出します 断熱と一般 $w$ の曲率変動の関数 等曲率の初期条件。 一般に、より硬い方程式が成り立つことがわかります。 状態の変化により、より長い PBH が可能になるため、誘導された GW 振幅が強化されます。 放射線が支配的な場合と比較した、支配的な位相。 また、 原始曲率変動によって引き起こされるGWのスペクトル勾配は敏感です $w$ に、PBH 数密度によって引き起こされる GW のスペクトル勾配 変動はありません。 最後に、初期の PBH 存在量の制約を導出します。 BBN と宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) を使用した $w$ の関数として 観察。 状態方程式がより厳密になると、 誘導された GW が強化されると、初期エネルギー密度の割合が増加します。 興味深いことに、私たちは このような誘導された GW 信号がいくつかの観測窓に入る可能性があることを発見しました。 LISA やアインシュタイン望遠鏡などの将来の GW 検出器。 私たちの公式は、 特に曲率変動伝達関数は、あらゆるものに適用できます。 物質が支配する初期の宇宙シナリオ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Through considering the conformal transformations as coordinate transformations in some abstract space of fields, where the different fields are assumed as ``generalized coordinates,'' we introduce the notion of active and passive conformal transformations. We then apply both complementary approaches to the conformal frames issue, arising in the context of scalar-tensor gravity theories, in order to get better understanding of the problem. Special focus is on the coupling of matter fields to gravity. The recent result that the Lagrangian density of fundamental matter fields and perfect fluids is not only conformal invariant but also conformal form-invariant is discussed within the context of the conformal frames issue. | 等角変換を座標として考えることで フィールドの抽象空間での変換。 さまざまなフィールドが存在します。 を「一般化座標」と仮定して、アクティブの概念を導入します。 そして受動的等角変換。 次に、両方を補完的に適用します の文脈で生じるコンフォーマルフレーム問題へのアプローチ スカラーテンソル重力理論をより深く理解するために 問題。 物質フィールドと重力の結合に特に焦点を当てています。 の 基本物質場のラグランジュ密度と 完全流体は共形不変であるだけでなく共形でもあります 形式不変性は、等角フレーム問題の文脈の中で議論されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we linearize the field equations of $f(R)$ gravity using the Starobinsky model, $R+R^2/(6m^2)$, and examine the modifications to General Relativity. We derive an equation for the trace, $T$, of the energy-momentum tensor, which we then decompose using an auxiliary field. This field satisfies the wave equation with $T$ as its source, while simultaneously acting as an effective source for the classical deviation, $\bar h$, governed by the Klein-Gordon equation. The fields were expressed in terms of Green's functions, whose symmetry properties facilitated the solution of the trace equation. Then $\bar h_{\mu\nu}$ was determined in terms of a modified or effective matter-energy distribution. From this, the effective energy density was obtained as the usual energy density $T_{00}$, plus a perturbative correction proportional to $m^{-2}$, involving the Laplacian of the integral of $T$, weighted by the retarded propagator of the Klein-Gordon equation. Finally, we numerically computed the perturbative term in a binary star system, evaluating it as a function of $m$ and spatial position near the stars. In all cases, the results illustrate how the gravitational influence of the stars diminishes with distance. Additionally, the perturbation decreases as $m$ increases, consistently recovering the relativistic limit. These results highlight the role of modified gravity corrections in the vicinity of compact objects. | この研究では、次の式を使用して $f(R)$ 重力の場方程式を線形化します。 スタロビンスキー モデル、$R+R^2/(6m^2)$、および一般への変更を調べる 相対性。 エネルギー運動量のトレース $T$ の方程式を導き出します。 テンソルを補助フィールドを使用して分解します。 このフィールドは満たします $T$ をソースとする波動方程式は、同時に 古典的偏差 $\bar h$ の有効なソース。 クライン・ゴードン方程式。 場はグリーン関数で表現され、 その対称性の特性により、トレース方程式の解決が容易になりました。 それから $\bar h_{\mu\nu}$ は、変更されたまたは有効な点で決定されました 物質とエネルギーの分布。 これから、実効エネルギー密度は、 通常のエネルギー密度 $T_{00}$ に摂動補正を加えたものとして得られます $m^{-2}$ に比例し、$T$ の積分のラプラシアンが関係し、 クライン・ゴードン方程式の遅延伝播器によって重み付けされます。 最後に、私たちは 連星系の摂動項を数値的に計算し、評価した それは $m$ と星の近くの空間位置の関数として表されます。 すべての場合において、 結果は、星の重力の影響がどのように減少するかを示しています。 距離。 さらに、$m$ が増加するにつれて摂動は減少します。 一貫して相対論的限界を回復します。 これらの結果は次の点を強調しています。 コンパクトな物体の近くで修正された重力補正の役割。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quasiperiodic oscillations (QPOs) have been recently discovered in the short gamma-ray bursts (GRBs) 910711 and 931101B. Their frequencies are consistent with those of the quasiradial and quadrupolar oscillations of binary neutron star merger remnants, as obtained in numerical relativity simulations. These simulations reveal quasiuniversal relations between the remnant oscillation frequencies and the tidal coupling constant of the binaries. Under the assumption that the observed QPOs are due to these postmerger oscillations, we use the frequency-tide relations in a Bayesian framework to infer the source redshift, as well as the chirp mass and the binary tidal deformability of the binary neutron star progenitors for GRBs 910711 and 931101B. We further use this inference to estimate bounds on the mass-radius relation for neutron stars. By combining the estimates from the two GRBs, we find a 68\% credible range $R_{1.4}=12.48^{+0.41}_{-0.40}$~km for the radius of a neutron star with mass $M=1.4$~M$_\odot$, which is one of the tightest bounds to date. | 準周期振動 (QPO) は最近、短絡現象で発見されました。 ガンマ線バースト (GRB) 910711 および 931101B。 それらの周波数は一貫しています 二元中性子の準ラジアル振動および四極子振動の振動と 数値相対性理論シミュレーションで得られた星の合体残骸。 これら シミュレーションにより、残留振動間の準普遍的な関係が明らかに バイナリの周波数と潮汐結合定数。 の下で 観察された QPO がこれらの合併後の変動によるものであると仮定すると、 ベイジアンフレームワークで周波数と潮汐の関係を使用して発生源を推測する 赤方偏移、チャープ質量および二値潮汐変形能 GRB 910711 および 931101B の連星中性子星前駆体。 さらに使用します 中性子の質量と半径の関係の限界を推定するためのこの推論 星。 2 つの GRB からの推定値を組み合わせると、68\% の信頼性があることがわかります。 中性子星の半径の範囲 $R_{1.4}=12.48^{+0.41}_{-0.40}$~km 質量 $M=1.4$~M$_\odot$、これはこれまでで最も厳しい境界の 1 つです。 |
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| In this paper we investigate the shadow and energy emission rate of a charged AdS black hole in massive gravity. We develop a new prescription based on maximum frequencies of emission spectrum to probe the thermodynamics of black holes and get an accurate insight into its phase transition criticality. We establish a link between the thermodynamic behavior and the maximum emission frequency of the black hole for both the photons and massive bosonic modes. We show that the frequency maximizing the spectrum combined to the shadow radius can serve as a powerful physical tool to delve into the thermodynamics and phase structure of RN-AdS black holes in massive gravity. | この論文では、帯電したものの影とエネルギー放出率を調査します。 巨大な重力の中の AdS ブラック ホール。 をもとに新たな処方を開発します。 黒の熱力学を調査するための発光スペクトルの最大周波数 穴を観察し、その相転移臨界性について正確に洞察します。 私たちは 熱力学的挙動と最大排出量との関係を確立する 光子と大質量ボソンモードの両方のブラックホールの周波数。 私たちは スペクトルを最大化する周波数が影の半径と組み合わされていることを示します 熱力学を詳しく調べるための強力な物理的ツールとして機能し、 大重力中のRN-AdSブラックホールの位相構造。 |
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| The final pulse of gravitational wave emission is released in the chirp phase of binary coalescence. This proposes that the radiated energy of the GW is proportional to the chirp mass $\mathcal{M}$, with detection reports revealing the approximate scaling of $E_{\mathrm{GW}}\approx\mathcal{M}/10$. While this scaling is evident in numerical relativity, there lacks an analytical expression supporting the relation. This study utilizes a heuristic application of relativistic kinetic theory and massless Bose-Einstein statistics for a Brownian graviton gas to GW formation throughout binary coalescence. This approach to GW formation obtains an expression of an effective thermal energy as the radiated GW energy, which extracts the nearly one-tenth scaling of the chirp mass, namely at the chirp phase. Furthermore, it agrees well with the detected energies with 1:1 ratio values ranging from 0.932 for GW150914 to 0.998 for one of three waveform models of GW190521, with 0.851 as an outlier for GW170104. Establishing a quantum-classical correspondence in this regard enables discussion of equilibrium noise analysis on the graviton gas as well as its kinetic characteristics during and after coalescence. The latter topic includes, but is not limited to, GW/graviton wave-particle duality, a calculation of the high-energy graviton-graviton total cross section at peak wave emission as 1.16\% of the chirp mass surface area $A=16\pi G^2\mathcal{M}^2$, and humoring the thought experiment of black hole gravitons. | 重力波放射の最終パルスはチャープフェーズで放出されます。 バイナリ合体。 これは、GW の放射エネルギーが チャープ質量 $\mathcal{M}$ に比例し、検出レポートにより次のことが明らかになります。 $E_{\mathrm{GW}}\estimate\mathcal{M}/10$ のおおよそのスケーリング。 この間 スケーリングは数値相対性理論では明らかですが、分析的な要素はありません。 関係を裏付ける表現。 この研究ではヒューリスティック アプリケーションを利用しています 相対論的運動理論と質量のないボーズ・アインシュタイン統計の 連星合体を通じてブラウン重力子ガスから GW 形成へ。 これ GW形成へのアプローチにより有効熱エネルギーの表現が得られる 放射された GW エネルギーとして、ほぼ 10 分の 1 のスケーリングが抽出されます。 チャープ質量、つまりチャープ位相で。 さらに、それは次のこととよく一致します GW150914の0.932から GW190521 の 3 つの波形モデルの 1 つでは 0.998、外れ値として 0.851 GW170104用。 これに関して量子と古典の対応関係を確立する 重力子ガスおよび平衡ノイズ解析の議論を可能にします。 合体中および合体後のその運動特性。 後者の話題 GW/重力子波-粒子二重性が含まれますが、これらに限定されません。 高エネルギー重力子-重力子のピーク時の総断面積の計算 波の放出はチャープ質量表面積の 1.16\% $A=16\pi G^2\mathcal{M}^2$ と、ブラック ホール重力子の思考実験をユーモアたっぷりに表現しています。 |
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| Photon propagators for power-law inflation are constructed in two one-parameter families of noncovariant gauges, in an arbitrary number of spacetime dimensions. In both gauges photon propagators take relatively simple forms expressed in terms of scalar propagators and their derivatives. These are considerably simpler compared to their general covariant gauge counterpart. This makes feasible performing dimensionally regulated loop computations involving massless vector fields in inflation. | べき乗則インフレーションのための光子伝播器は 2 つの構造で構成されています 非共変ゲージの 1 パラメーター ファミリ (任意の数) 時空次元。 どちらのゲージでも、光子伝播器の所要時間は比較的単純です スカラー プロパゲータとその導関数で表現される形式。 これらは 一般的な共変ゲージに比べてかなり単純です。 これにより、次元的に調整されたループ計算の実行が可能になります。 インフレーションには質量のないベクトル場が関与します。 |
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| We study the local in time well-posedness of the initial boundary value problem (IBVP) for the vacuum Einstein equations in general relativity with geometric boundary conditions. For conformal-mean curvature boundary conditions, consisting of the conformal class of the boundary metric and mean curvature of the boundary, well-posedness does not hold without imposing additional angle data at the corner. When the corner angle is included as corner data, we prove well-posedness of the linearized problem in $C^{\infty}$, where the linearization is taken at any smooth vacuum Einstein metric. | 初期境界値の局所的な時間的適切性を研究します 一般相対性理論における真空アインシュタイン方程式の問題 (IBVP) 幾何学的境界条件。 等角平均曲率境界の場合 境界計量と平均の等角クラスで構成される条件 境界の曲率、堂々とした姿勢が保てない コーナーに追加の角度データ。 コーナー角を含めると コーナーデータを使用して、$C^{\infty}$ で線形化問題の適切な設定を証明します。 ここで、線形化は任意の滑らかな真空アインシュタイン計量で行われます。 |
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| Currently envisaged tests for probing the quantum nature of the gravitational interaction in the low-energy regime typically focus either on the quantized center-of-mass degrees of freedom of two spherically-symmetric test masses or on the rotational degrees of freedom of non-symmetric masses under a gravitational interaction in the Newtonian limit. In contrast, here we investigate the interaction between the angular momenta of spherically-symmetric test masses considering the general relativistic correction related to frame-dragging that leads to an effective dipolar interaction between the angular momenta. In this approach, the mass of the probes is not directly relevant; instead, their angular momentum plays the central role. We demonstrate that, while the optimal entangling rate is achieved with a maximally delocalized initial state, significant quantum correlations can still arise between two rotating systems even when each is initialized in an eigenstate of rotation. Additionally, we examine the robustness of the generated entanglement against typical sources of noise and observe that our combination of angular momentum and spherically-symmetric test-masses mitigates the impact of many common noise sources. | 重力の量子的性質を調査するために現在計画されているテスト 低エネルギー領域での相互作用は通常、量子化されたもののいずれかに焦点を当てます。 2 つの球面対称の試験質量の質量中心自由度、または 非対称質量の回転自由度に関する ニュートン限界における重力相互作用。 それに対して、ここでは、 の角運動量間の相互作用を調査する 一般相対論を考慮した球面対称のテスト質量 効果的な双極子をもたらすフレームドラッグに関連する補正 角運動量間の相互作用。 このアプローチでは、 プローブは直接関係ありません。 代わりに、角運動量が 中心的な役割。 最適なもつれ率は 最大限に非局在化された初期状態、有意な量子で達成される それぞれが回転している場合でも、2 つの回転システム間に相関関係が生じる可能性があります。 回転の固有状態で初期化されます。 さらに、 典型的なノイズ源に対する生成されたもつれの堅牢性、および 角運動量と球対称の組み合わせを観察してください。 テストマスは、多くの一般的なノイズ源の影響を軽減します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This study investigates the dynamics of fermion-antifermion pairs within a traversable wormhole spacetime by solving the two-body covariant Dirac equation with a position-dependent mass. | この研究は、内部のフェルミオンと反フェルミオンのペアのダイナミクスを調査します。 二体共変ディラック方程式を解くことでワームホール時空を横断可能 位置依存の質量を持つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hadamard states were originally introduced for quantised Klein-Gordon fields and occupy a central position in the theory of quantum fields on curved spacetimes. Subsequently they have been developed for other linear theories, such as the Dirac, Proca and Maxwell fields, but the particular features of each require slightly different treatments. The first aim of this paper is to give a generalised definition of Hadamard states for linear bosonic and fermionic theories encompassing a range of theories that are described by Green-hyperbolic operators with 'decomposable' Pauli-Jordan propagators, including theories whose bicharacteristic curves are not necessarily determined by the spacetime metric. The new definition reduces to previous definitions for normally hyperbolic and Dirac-type operators. We develop the theory of Hadamard states in detail, showing that our definition propagates under the equation of motion, and is also stable under pullbacks and suitable pushforwards. There is an equivalent formulation in terms of Hilbert space valued distributions, and the generalised Hadamard condition on 2-point functions constrains the singular behaviour of all $n$-point functions. For locally covariant theories, the Hadamard states form a covariant state space. It is also shown how Hadamard states may be combined through tensor products or reduced by partial tracing while preserving the Hadamard property. As a particular application it is shown that state updates resulting from nonselective measurements preserve the Hadamard condition. The treatment we give was partly inspired by a recent work of Moretti, Murro and Volpe (MMV) on the neutral Proca field. Among our other applications, we revisit the neutral Proca field and prove a complete equivalence between the MMV definition of Hadamard states and an older work of Fewster and Pfenning. | アダマール状態はもともと量子化されたクライン・ゴードン場のために導入されました。 曲面上の量子場の理論において中心的な位置を占めます。 時空。 その後、それらは他の線形理論用に開発されました。 ディラック、プロカ、マクスウェル フィールドなどですが、 それぞれにわずかに異なる治療が必要です。 この論文の最初の目的は、アダマールの一般化された定義を与えることです。 さまざまな範囲を含む線形ボソン理論とフェルミオン理論の状態 「分解可能な」グリーン双曲演算子で記述される理論 パウリ＝ヨルダンの伝播関数（双特性曲線が次のような理論を含む） 必ずしも時空計量によって決まるわけではありません。 新しい定義により、 通常の双曲線演算子およびディラック型演算子の以前の定義に準拠します。 私たちは アダマール状態の理論を詳細に展開し、私たちの定義が 運動方程式に従って伝播し、引き戻しや引戻しに対しても安定します。 適切な前進。 ヒルベルトに関しては同等の定式化があります 空間値分布、および 2 点の一般化アダマール条件 関数は、すべての $n$-point 関数の特異な動作を制約します。 のために 局所共変理論では、アダマール状態は共変状態空間を形成します。 また、アダマール状態がテンソル積または アダマール特性を維持しながら部分的なトレースによって削減されます。 として 特定のアプリケーションでは、状態が更新されることが示されています。 非選択的測定ではアダマール条件が保存されます。 私たちが行っている治療は、モレッティ、ムロの最近の作品に部分的にインスピレーションを得ています。 中立プロカフィールドのVolpe (MMV)。 他のアプリケーションの中には、 中立的な Proca フィールドを再訪し、両者の間の完全な同等性を証明します。 アダマール状態の MMV 定義と、フュースターとフェニングの古い研究。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This article gives an invariant representation of the curvature of a plane wave spacetime in terms of the Schwarzian of a curve in the Lagrangian Grassmannian. It develops a general theory of cross ratios and Schwarzians of curves in what it terms the middle Grassmannian. Most of the theory is developed in infinite dimensions, where the middle Grassmannian is defined via cocycles on the space of complemented subspaces of a topological vector space. In the case of Hilbert spaces, the middle Grassmannian coincides with the set of closed subspaces whose Hilbert dimension and codimension are the same cardinal. We show how to define the cross ratio of four mutually complementary subspaces, and give some applications to algebraic geometry. We then study differential calculus in the middle Grassmannian of a Banach space over a complete normed field, defining the tangent vector and covector to a curve, followed by the Schwarz invariant. We give a characterization of the vanishing of the Schwarz invariant in terms of hyperbolic structures. Then, we specialize to the case of (real) Hilbert spaces, and define a symplectic structure, which allows us to consider the Grassmannian of Lagrangian subspaces and the Lagrange--Schwarzian of positive curves in the Lagrangian Grassmannian, which we show represents the curvature of a plane wave. | この記事では、平面の曲率の不変表現を示します。 ラグランジュ曲線のシュワルツ関数による波時空 グラスマニア人。 交差比とシュワルツ分布の一般理論を開発します。 中期グラスマニアンと呼ばれる曲線。 理論のほとんどは、 無限次元で開発され、中間グラスマンニアンは次のように定義されます。 位相ベクトル空間の補空間の空間上で共循環します。 ヒルベルト空間の場合、中央のグラスマニアンは集合と一致します。 ヒルベルト次元と余次元が同じである閉じた部分空間の 枢機卿。 相互補完的な 4 つのクロスレシオを定義する方法を示します。 部分空間、そして代数幾何学にいくつかの応用を与えます。 それから私たちは勉強します 上のバナッハ空間の中グラスマンニアンにおける微分積分 曲線に対する接線ベクトルとコベクトルを定義する完全なノルム フィールド、 シュワルツの不変式が続きます。 消滅の特徴を説明します 双曲構造に関するシュワルツ不変量の計算。 それから、私たちは専門的に (実) ヒルベルト空間の場合に適用し、シンプレクティック構造を定義します。 ラグランジュ部分空間のグラスマンニアンと、 ラグランジュ - ラグランジュ グラスマニアンにおける正の曲線のシュワルツアン。 平面波の曲率を表すことを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In general relativity with vector and scalar fields given by the Lagrangian ${\cal L}(F,\phi,X)$, where $F$ is a Maxwell term and $X$ is a kinetic term of the scalar field $\phi$, we study the linear stability of static and spherically symmetric objects without curvature singularities at their centers. We show that the background solutions are generally described by either purely electrically or magnetically charged objects with a nontrivial scalar-field profile. In theories with the Lagrangian $\tilde{{\cal L}}(F)+K(\phi, X)$, which correspond to nonlinear electrodynamics with a k-essence scalar field, angular Laplacian instabilities induced by vector-field perturbations exclude all the regular spherically symmetric solutions including nonsingular black holes. In theories described by the Lagrangian ${\cal L}=X+\mu(\phi)F^n$, where $\mu$ is a function of $\phi$ and $n$ is a constant, the absence of angular Laplacian instabilities of spherically symmetric objects requires that $n>1/2$, under which nonsingular black holes with apparent horizons are not present. However, for some particular ranges of $n$, there are horizonless compact objects with neither ghosts nor Laplacian instabilities in the small-scale limit. In theories given by ${\cal L}=X \kappa (F)$, where $\kappa$ is a function of $F$, regular spherically symmetric objects are prone to Laplacian instabilities either around the center or at spatial infinity. Thus, in our theoretical framework, we do not find any example of linearly stable nonsingular black holes. | 一般に、ラグランジュ関数によって与えられるベクトル場とスカラー場を使用した一般相対性理論 ${\cal L}(F,\phi,X)$、ここで $F$ はマクスウェル項、$X$ は運動項です。 スカラー場 $\phi$ を使用して、静的および 中心に曲率特異点のない球対称のオブジェクト。 背景解は一般的に純粋に次のいずれかによって記述されることを示します。 自明ではないスカラー場を持つ電気的または磁気的に帯電した物体 プロフィール。 ラグランジュ $\tilde{{\cal L}}(F)+K(\phi, X)$ を使用した理論では、 これは、k エッセンスのスカラー場を伴う非線形電気力学に対応します。 ベクトル場の摂動によって引き起こされる角度ラプラシアン不安定性は次のものを除外します 特異でない黒を含むすべての規則的な球対称解 穴。 ラグランジュ ${\cal L}=X+\mu(\phi)F^n$ によって記述される理論では、ここで $\mu$ は $\phi$ の関数であり、$n$ は定数であり、角度が存在しない 球対称オブジェクトのラプラシアン不安定性には $n>1/2$ が必要です。 この下では、明らかな地平線を持つ特異でないブラック ホールは存在しません。 ただし、$n$ の特定の範囲では、水平のないコンパクトな領域が存在します。 小規模でゴーストもラプラシアン不安定性も持たない天体 限界。 ${\cal L}=X \kappa (F)$ で与えられる理論では、$\kappa$ は $F$ の関数、通常の球面対称オブジェクトはラプラシアンになりやすい 中心付近または空間無限大での不安定性。 したがって、私たちの中では、 理論的枠組みでは、線形安定の例は見つかりません。 特異でないブラックホール。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| English translation of "Bemerkungen zur allgemein-relativistischen Fassung der Quantentheorie", originally published in {\em Sitzber. kgl.-preu{\ss}. Akad. Wiss. Berlin, Sitzung der phys.-math. Klasse} {\bf XXIV} (1932) 346--354. | 「Bemerkungen zur allgemein-relativistischen Fassung」の英語翻訳 der Quantentheorie」、元々は {\em Sitzber. kgl.-preu{\ss} で公開されました。 アカド。 ウィス。 ベルリン、物理学-数学。 クラッセ} {\bf XXIV} (1932) 346--354。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a detailed derivation of the spectral density of the stochastic background generated by the superposition of coalescing compact binaries. We show how the expression often used in the literature emerges from an average over the extrinsic parameters of the binaries (times of arrival, polarization angles, arrival directions and orbit inclinations) and how the Stokes parameters related to circular and linear polarization are set to zero by such averaging procedure. We then consider the effect of shot noise, i.e. the fact that for the superposition of a finite number of sources these averages are only approximate, and we show how it generates circular and linear polarizations (even for isotropic backgrounds) as well as spatial anisotropies, and we compute them explicitly for a realistic population of binary black holes and binary neutron stars. | 確率的スペクトル密度の詳細な導出を提供します。 合体したコンパクトなバイナリの重ね合わせによって生成されるバックグラウンド。 私たちは 文献でよく使われる表現が平均値からどのように現れるかを示す バイナリの外部パラメータ（到着時間、分極） 角度、到着方向、軌道傾斜角）とストークスがどのように変化するか 円偏光と直線偏光に関連するパラメータは、次のようにゼロに設定されます。 平均化手順。 次に、ショットノイズの影響、つまり、 有限数のソースを重ね合わせた場合、これらの平均は次のようになります。 あくまで近似値であり、円形と線形がどのように生成されるかを示します。 偏光（等方性背景の場合でも）および空間異方性、 そして、バイナリ ブラック ホールの現実的な集団に対してそれらを明示的に計算します。 そして連星中性子星。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, a static spherically symmetric black hole solution was found in gravity nonminimally coupled a background Kalb-Ramond field. The Lorentz symmetry is spontaneously broken when the Kalb-Ramond field has a nonvanishing vacuum expectation value. In this work, we focus on the quasinormal modes and greybody factor of this black hole. The master equations for the perturbed scalar field, electromagnetic field, and gravitational field can be written into a uniform form. We use three methods to solve the quasinormal frequencies in the frequency domain. The results agree well with each other. The time evolution of a Gaussian wave packet is studied. The quasinormal frequencies fitted from the time evolution data agree well with that of frequency domain. The greybody factor is calculated by Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) method. The effect of the Lorentz-violating parameter on the quasinormal modes and greybody factor are also studied. | 最近、静的な球対称ブラック ホールの解が発見されました。 重力は背景のカルブ・ラモンド場と非最小的に結合しました。 ローレンツ カルブ・ラモンド場に非消失がある場合、対称性は自発的に破れます。 バキューム期待値。 この研究では、準正規モードと このブラックホールのグレイボディ因子。 混乱した人のためのマスター方程式 スカラー場、電磁場、重力場を書くことができます 均一な形に。 準正規周波数を解くために 3 つの方法を使用します 周波数領域で。 結果は互いによく一致しています。 時間 ガウス波束の進化が研究されています。 準正規周波数 時間発展データからフィッティングしたものは、周波数領域のデータとよく一致します。 グレイボディ係数は、Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) 法によって計算されます。 準正規モードとローレンツ違反パラメータの影響 グレイボディ因子も研究されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the analogy between graviton emission and absorption in a thermal radiation environment and the laser mechanism, in which photons of the same momentum and polarization are amplified. Using interaction-picture perturbation theory, we analyze the time evolution of the graviton number operator and its expectation value in a squeezed vacuum state, which characterizes the inflationary graviton state. First, we examine this effect in a thermal bath in a Minkowski background and find that emission or absorption occurs depending on the initial squeezing parameters. As a thought experiment, we consider LIGO/Virgo-like detectors immersed in a radiation environment at temperatures of ${O}(0.1)$ GeV. In this scenario, graviton numbers at frequencies of ${O}(100)$ Hz could be enhanced, suggesting a possible mechanism for amplifying gravitational wave signals. While this setup is beyond current experimental capabilities, it highlights potential advancements in gravitational wave detection. The significant effect observed in a flat background implies a backreaction of the thermal bath on spacetime. Thus, understanding this effect in an expanding universe is essential. During the radiation-dominated era of the early universe, gravitons within the horizon at reheating undergo stimulated absorption. We find a secular logarithmic growth for the superhorizon mode, leading to the breakdown of perturbative analysis, which requires further investigation in future. | 私たちは、熱環境における重力子の放出と吸収の類似性を研究します。 放射線環境とレーザー機構、同じ光子が 運動量と分極が増幅されます。 インタラクション画像摂動の使用 理論を利用して、重力子数演算子の時間発展を分析します。 スクイーズされた真空状態での期待値。 インフレーション重力子状態。 まず、この効果を温泉浴で調べます。 ミンコフスキー バックグラウンドを使用し、発光または吸収が以下に応じて発生することを発見します。 初期のスクイーズパラメータ。 思考実験として、次のように考えます。 LIGO/Virgo のような検出器を温度の放射線環境に浸漬 ${O}(0.1)$ GeV。 このシナリオでは、重力子の数は次の周波数で増加します。 ${O}(100)$ Hz は強化される可能性があり、増幅メカニズムの可能性を示唆しています。 重力波信号。 このセットアップは現在の実験段階を超えていますが、 重力波の潜在的な進歩を浮き彫りにします 検出。 平らな背景で観察された顕著な効果は、 時空上の温泉の逆反応。 したがって、この効果を理解すると、 膨張する宇宙では不可欠です。 放射線が支配していた時代に 初期宇宙、地平線内の重力子は再加熱される 刺激された吸収。 の長期対数増加がわかります。 スーパーホライズン モード、摂動解析の破綻につながります。 今後さらなる調査が必要です。 |
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| We obtain the first image of a parity-odd celestial body. Recently, an intriguing parity-odd rotating boson star was proposed. We investigate the lensing effects of these stars in detail. Our analysis demonstrates distinct gravitational distortions around these stars, clearly differentiating them from their parity-even counterparts. Furthermore, we analyze the conditions under which chaotic behavior appears in the images of ultra-compact stars. | パリティ奇数天体の最初の画像を取得しました。 最近、 興味深いパリティ奇数回転ボソン星が提案されました。 私たちが調査するのは、 これらの星のレンズ効果を詳しく説明します。 私たちの分析は、次のような特徴を示しています。 これらの星の周囲には重力の歪みがあり、他の星と明らかに区別されます。 それらの等価偶数の対応物。 さらに、以下の状況を分析します。 このカオス的な振る舞いは、超小型星の画像に現れます。 |
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| We combine the well -- known Beltrami -- Klein model of non -- Euclidean geometry on a two -- dimensional disk, where the geodesics are the chords of the disk, with the two -- dimensional de Sitter space. The geometry of the de Sitter space is defined on the complement of the Beltrami -- Klein disk in the plane, with the de Sitter metric being the unique Lorentzian Einstein metric whose light cones form cones tangent to the disk in this complement. This leads to a Beltrami -- de Sitter model on the plane ${\bf R}^2$, which is endowed with the Riemannian Beltrami metric on the disk and the Lorentzian de Sitter metric outside the disk in ${\bf R}^2$. We explore the relevance of this model for Penrose's Conformal Cyclic Cosmology, first in the two -- dimensional setting and subsequently in higher dimensions, including the physically significant case of four dimensions. In this context, we define a Radon-like transform between the de Sitter and Beltrami spaces, facilitating the purely geometric transformation of physical fields from the Lorentzian de Sitter space to the Riemannian Beltrami space. In the two -- dimensional case, we also uncover a hidden ${\bf G}_2$ symmetry associated with the two -- dimensional de Sitter space, which is related to a vector distribution naturally defined by the geometry of the model. We suggest the potential for discovering similar hidden symmetries in the $n$ -- dimensional Beltrami-de Sitter model. | 私たちは、よく知られているベルトラミの非ユークリッドのクラインモデルを組み合わせます。 2 次元の円板上の幾何学。 ここで測地線は弦のことです。 二次元のド・ジッター空間を持つディスク。 デのジオメトリ シッター空間は、ベルトラミ -- クライン ディスクの補体上に定義されます。 平面、ド・ジッター計量は独自のローレンツ・アインシュタイン計量である その光円錐は、この補体の円盤に接する円錐を形成します。 これにより、 平面 ${\bf R}^2$ 上の Beltrami -- de Sitter モデルに与えられています。 ディスク上のリーマン ベルトラミ計量とローレンツ デ シッターを使用 ${\bf R}^2$ のディスク外のメトリック。 このモデルとペンローズの等角環状モデルの関連性を調査します。 宇宙論、最初は二次元設定、その後は高次元設定 物理的に重要な 4 次元の場合を含む次元。 で このコンテキストでは、de Sitter と de Sitter の間のラドンのような変換を定義します。 ベルトラミ空間、物理的な純粋な幾何学的な変換を促進します。 ローレンツのド・シッター空間からリーマンのベルトラミ空間までのフィールド。 二次元の場合、隠れた ${\bf G}_2$ 対称性も明らかになります 二次元のド・ジッター空間に関連しており、 モデルのジオメトリによって自然に定義されるベクトル分布。 私たちは提案します $n$ にも同様の隠れた対称性が発見される可能性 -- ベルトラミ・ド・シッターの立体モデル。 |
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| A regular black hole, unconstrained by the weak cosmic censorship conjecture, can exceed its critical spin limit and transition into a superspinar. In this paper, we investigate the observational appearance of a rotating regular black hole, specifically the Ghosh black hole and its superspinar counterpart, when surrounded by a thin accretion disk. The resulting images reveal distinct features: the black hole closely resembles its Kerr counterpart with slight deviations, while the superspinar configuration exhibits an inner photon ring structure. Furthermore, we explore the image transition of the Ghosh black hole that has been recently destroyed by the capture of a test particle. The results show that the inner photon ring undergoes gradual transitions over time, which depend on the additional angular momentum gained by the black hole. Our findings also suggest that the transition timescale becomes relevant for supermassive black holes with masses approximately twice that of M87*, making these effects potentially observable with future high-resolution instruments. | 弱い宇宙検閲予想の制約を受けない通常のブラックホール、 臨界スピン限界を超えてスーパースピナーに移行する可能性があります。 この中で 論文では、回転する通常の黒の観察上の外観を調査します。 ホール、特にゴーシュ ブラック ホールとそのスーパースピナー ホールの場合、 薄い降着円盤に囲まれています。 結果として得られる画像では、明確な違いが明らかになります。 特徴：ブラックホールは、わずかな点でカーの対応物によく似ています。 スーパースピナー構成は内側のフォトンリングを示します。 構造。 さらに、ゴーシュブラックホールの画像遷移を探索します。 それは最近試験粒子の捕捉によって破壊されました。 結果 内側のフォトンリングが時間の経過とともに徐々に遷移することを示しています。 ブラックホールによって得られる追加の角運動量に依存します。 私たちの 調査結果はまた、移行のタイムスケールが次のことに関連することを示唆しています。 M87*の約2倍の質量を持つ超大質量ブラックホール。 これらの効果は、将来の高解像度機器で観察できる可能性があります。 |
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| The thermodynamics and Joule-Thomson expansion of anti-de Sitter black hole (AdS-BH) with Gaussian distribution in non-commutative geometry is systematically studied. The metric of Gaussian-distributed BH is obtained, showing a dS geometry at the core of BH. The research indicates that the BH characterized by a Gaussian distribution exhibit thermodynamic properties that are remarkably similar to those of BH with a Lorentzian distribution in non-commutative geometry. This similarity is specifically manifested in the small BH-large BH phase transition, the corrected first law of thermodynamics, critical phenomena, critical exponents, zeroth-order phase transition and the Joule-Thomson process. Notably, the critical ratio of Gaussian-distributed BH (0.46531) is significantly larger than those observed in Van der Waals fluids (0.375), and indeed, it is also substantially exceed those of Lorentzian-distributed BH (0.36671). Moreover, compared to the case of Lorentzian source, the zeroth-order phase transition effect in Gaussian-distributed BH is exceedingly subtle (accompanied by a relative increase in the Gibbs free energy on the order of $10^{-3}\!\sim\!\!10^{-2}$) and is difficult to detect distinctly. | 反ド・シッターブラックホールの熱力学とジュール・トムソン膨張 非可換幾何学におけるガウス分布を伴う (AdS-BH) は次のようになります。 体系的に研究されました。 ガウス分布 BH の計量が取得されます。 BH の中心部の dS 形状を示しています。 研究によると、BH は ガウス分布によって特徴付けられる熱力学特性を示します。 ローレンツ分布を持つ BH のものと非常によく似ています。 非可換幾何学。 この類似性は特に次の点で現れています。 小さな BH から大きな BH への相転移、修正された熱力学第一法則、 臨界現象、臨界指数、ゼロ次相転移、 ジュール・トムソン法。 特に、ガウス分布 BH の臨界比は (0.46531) はファンデルワールス流体で観察されたものよりも大幅に大きい (0.375)、実際、これも大幅に上回っています。 ローレンツ分布 BH (0.36671)。 また、の場合に比べて、 ローレンツ源、ゼロ次相転移効果 ガウス分布 BH は非常に微妙です (相対的な影響を伴います)。 $10^{-3}\!\sim\!\!10^{-2}$ 程度のギブスの自由エネルギーの増加) そして明確に検出することは困難です。 |
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| We consider how charging performances of a quantum battery, modeled as a two-level system, are influenced by the presence of vacuum fluctuations of a quantum field satisfying the Dirichlet, transparent, and Neumann boundary conditions in the BTZ spacetime. The quantum battery is subjected to an external static driving which works as a charger. Meanwhile, the quantum field is assumed to be coupled to both longitudinal and transverse spin components of the quantum battery including decoherence and pure dephasing mechanisms. Charging and discharging dynamics of the quantum battery are derived by extending the previous open quantum system approach in the relativistic framework to this more general scenario including both the driving and multiple coupling. Analytic expressions for the time evolution of the energy stored are presented. We find that when the driving amplitude is stronger/weaker than the energy-level spacing of the quantum battery the pure dephasing dissipative coupling results in better/worse charging performances than the decoherence dissipative coupling case. We also find that higher Hawking temperature helps to improve the charging performance under certain conditions compared with the closed quantum buttery case, implying the feasibility of energy extraction from vacuum fluctuations in curved spacetime via dissipation in charging protocol. Different boundary conditions for quantum field may lead to different charging performance. Furthermore, we also address the charging stability by monitoring the energy behaviour after the charging protocol has been switched off. Our study presents a general framework to investigate relaxation effects in curved spacetime, and reveals how spacetime properties and field boundary condition affect the charging process, which in turn may shed light on the exploration of the spacetime properties and thermodynamics via the charging protocol. | としてモデル化された量子電池の充電パフォーマンスを検討します。 2 レベル システムは、真空の変動の存在によって影響を受けます。 ディリクレ境界、透明境界、ノイマン境界を満たす量子場 BTZ時空の状況。 量子電池は次のような影響を受けます。 充電器として機能する外部静的駆動。 一方、量子場は の縦方向と横方向のスピン成分の両方に結合していると想定されます。 デコヒーレンスと純粋なディフェーズメカニズムを含む量子バッテリー。 量子電池の充電および放電ダイナミクスは次のように導出されます。 以前のオープン量子システムアプローチを相対論的に拡張する 運転と複数の運転の両方を含む、このより一般的なシナリオの枠組み カップリング。 蓄積されたエネルギーの時間発展の解析式は次のとおりです。 提示されました。 運転振幅が運転振幅よりも強い/弱い場合がわかります。 量子電池のエネルギーレベル間隔 純粋なディフェーズ散逸 カップリングにより、デコヒーレンスよりも充電パフォーマンスが向上または低下します。 散逸結合の場合。 また、ホーキング温度が高いことが効果があることもわかりました。 従来に比べて特定の条件下での充電性能を向上させるため、 閉じた量子バターの場合、エネルギー抽出の実現可能性を示唆 充電プロトコルでの散逸による湾曲した時空における真空の変動。 量子場の異なる境界条件は異なる充電を引き起こす可能性がある パフォーマンス。 さらに、モニタリングによる充電の安定性にも取り組んでいます。 充電プロトコルがオフになった後のエネルギーの動作。 私たちの 研究は、湾曲した場所での緩和効果を調査するための一般的な枠組みを示しています。 時空の性質と場の境界条件がどのように変化するかを明らかにする 充電プロセスに影響を与え、ひいては、 充電プロトコルを介した時空特性と熱力学。 |
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| This work introduces a novel deep learning-based approach for gravitational wave anomaly detection, aiming to overcome the limitations of traditional matched filtering techniques in identifying unknown waveform gravitational wave signals. We introduce a modified convolutional neural network architecture inspired by ResNet that leverages residual blocks to extract high-dimensional features, effectively capturing subtle differences between background noise and gravitational wave signals. This network architecture learns a high-dimensional projection while preserving discrepancies with the original input, facilitating precise identification of gravitational wave signals. In our experiments, we implement an innovative data augmentation strategy that generates new data by computing the arithmetic mean of multiple signal samples while retaining the key features of the original signals. In the NSF HDR A3D3: Detecting Anomalous Gravitational Wave Signals competition, it is honorable for us (group name: easonyan123) to get to the first place at the end with our model achieving a true negative rate (TNR) of 0.9708 during development/validation phase and 0.9832 on an unseen challenge dataset during final/testing phase, the highest among all competitors. These results demonstrate that our method not only achieves excellent generalization performance but also maintains robust adaptability in addressing the complex uncertainties inherent in gravitational wave anomaly detection. | この研究では、重力に関する新しい深層学習ベースのアプローチを導入しています。 従来の電波異常検出の限界を克服することを目的とした 未知の波形重力波を識別するためのマッチド フィルター技術 信号。 修正された畳み込みニューラル ネットワーク アーキテクチャを導入します 残差ブロックを活用して高次元を抽出する ResNet からインスピレーションを得たもの 特徴を備え、背景ノイズとノイズの間の微妙な違いを効果的に捕捉します。 重力波信号。 このネットワーク アーキテクチャは高次元のネットワークを学習します。 元の入力との不一致を維持しながら投影し、容易に 重力波信号の正確な識別。 私たちの実験では、 新しいデータを生成する革新的なデータ拡張戦略を実装する を保持しながら複数の信号サンプルの算術平均を計算します。 元の信号の主要な特徴。 NSF HDR A3D3: 異常な重力波信号の検出 コンテスト、私たち（グループ名：easonyan123）が、 私たちのモデルは真陰性率 (TNR) を達成し、最終的に 1 位になりました。 開発/検証段階では 0.9708、目に見えない課題では 0.9832 最終/テスト段階でのデータセットは、すべての競合他社の中で最高です。 これら 結果は、私たちの方法が優れた一般化を達成するだけではないことを示しています パフォーマンスだけでなく、複雑な問題に対処する際の堅牢な適応性も維持します。 重力波異常検出に固有の不確実性。 |
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| This work mainly focuses on the nonlinear Euler-Heisenberg theory and its applications from various aspects. Firstly, thermodynamic parameters such as the Hawking temperature, the heat capacity, enthalpy and Gibbs free energy are analytically determined via Smarr's formula for a four-dimensional Einstein-Euler-Heisenberg black hole by taking the Hawking-Bekenstein entropy as the basis. The results are also demonstrated graphically for certain Euler-Heisenberg and electric charge parameters, which are in turn used for making further comments on the stability and possible critical points of the concerned black hole. The thermodynamic analyses are then repeated for two distinct cases in which entropy is subject to a $logarithmic$ and an $exponential$ correction, respectively. Our analyses have shown that if one desires to investigate possible phase transitions of the concerned black hole, there exists a unique upper limit for the value the nonlinear Euler-Heisenberg parameter can take for each electric charge parameter, whose value is determined to four significant figures, when possible. For both the classical Hawking-Bekenstein and the logarithmically corrected entropies, these upper limits are found as $\mu<9.143$, $\mu<36.57$, $\mu<82.28$ and $\mu<146.3$ for $q=2,4,6$ and $8$, respectively. For the exponentially corrected case, however, no upper limits could be determined for the NED parameter, as the plots consisted of vertical discrete lines in the positive domain rather than smooth functions with reversed trends. Finally, the one-sided bending angle and the gravitational redshift of light are determined in the vicinity of astronomical structures obeying the nonlinear Euler-Heisenberg model. The results obtained are applied to three electrically charged, compact stars: Vela X-1, SAXJ1808.4-3658 and 4U1820-30. | この研究は主に非線形オイラー・ハイゼンベルク理論とその理論に焦点を当てています。 様々な面から応用していきます。 まず、次のような熱力学的パラメータ ホーキング温度、熱容量、エンタルピー、ギブズ自由エネルギーは次のようになります。 4 次元の Smarr の公式によって分析的に決定される ホーキング・ベッケンシュタインのエントロピーをとることによるアインシュタイン・オイラー・ハイゼンベルク・ブラックホール 基礎として。 結果は、特定の項目についてグラフでも示されます。 オイラー・ハイゼンベルグおよび電荷パラメータ。 これらは次に使用されます。 の安定性と考えられる重要な点についてさらにコメントします。 気になるブラックホール。 その後、熱力学解析が 2 回繰り返されます。 エントロピーが $logarithmic$ と それぞれ $exponential$ 補正。 私たちの分析によると、もし 関係するブラックホールの可能性のある相転移を調査したいと考えており、 非線形オイラー・ハイゼンベルグの値には固有の上限が存在します。 パラメータは各電荷パラメータに対して取ることができ、その値は次のとおりです。 可能な場合は有効数字 4 桁に決定されます。 クラシックの両方に ホーキング・ベケンシュタインと対数補正されたエントロピー、これらの上位 制限は $\mu<9.143$、$\mu<36.57$、$\mu<82.28$、$\mu<146.3$ として見つかります。 それぞれ $q=2,4,6$ と $8$ です。 ただし、指数関数的に補正された場合、 プロットにあるように、NED パラメーターの上限は決定できませんでした。 滑らかではなく、正の領域の垂直の離散線で構成されています トレンドが逆転した関数。 最後に、片側の曲げ角度と 光の重力赤方偏移は天文の近くで決定されます 非線形オイラー・ハイゼンベルグモデルに従う構造。 得られた結果 3 つの帯電した小型星、Vela X-1、 SAXJ1808.4-3658および4U1820-30。 |
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| Einstein Telescope (ET) is the European project for a gravitational-wave (GW) observatory of third-generation. In this paper we present a comprehensive discussion of its science objectives, providing state-of-the-art predictions for the capabilities of ET in both geometries currently under consideration, a single-site triangular configuration or two L-shaped detectors. We discuss the impact that ET will have on domains as broad and diverse as fundamental physics, cosmology, early Universe, astrophysics of compact objects, physics of matter in extreme conditions, and dynamics of stellar collapse. We discuss how the study of extreme astrophysical events will be enhanced by multi-messenger observations. We highlight the ET synergies with ground-based and space-borne GW observatories, including multi-band investigations of the same sources, improved parameter estimation, and complementary information on astrophysical or cosmological mechanisms obtained combining observations from different frequency bands. We present advancements in waveform modeling dedicated to third-generation observatories, along with open tools developed within the ET Collaboration for assessing the scientific potentials of different detector configurations. We finally discuss the data analysis challenges posed by third-generation observatories, which will enable access to large populations of sources and provide unprecedented precision. | アインシュタイン望遠鏡 (ET) は、重力波 (GW) のヨーロッパのプロジェクトです。 3代目の天文台。 この文書では、包括的な内容を紹介します。 科学の目的について議論し、最先端の予測を提供する 現在検討中の両方のジオメトリにおける ET の機能については、 シングルサイトの三角形構成または 2 つの L 字型検出器。 について議論します ET が基本的なものと同じくらい広範かつ多様な領域に与える影響 物理学、宇宙論、初期宇宙、コンパクト天体の天体物理学、 極限状態における物質と星の崩壊のダイナミクス。 その方法について話し合います 極端な天体物理現象の研究はマルチメッセンジャーによって強化される 観察。 地上および宇宙搭載のETとの相乗効果を強調します。 GW の天文台（同じ発生源のマルチバンド調査を含む） パラメーター推定の改善と天体物理学に関する補足情報 または、さまざまな観測結果を組み合わせて得られる宇宙論的メカニズム 周波数帯域。 波形モデリングの進歩を紹介します。 第 3 世代の天文台と ET 内で開発されたオープン ツール さまざまな検出器の科学的可能性を評価するためのコラボレーション 構成。 最後に、次のようなデータ分析の課題について説明します。 第 3 世代の天文台により、大規模な人口へのアクセスが可能になります。 ソースの数を増やし、前例のない精度を提供します。 |
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| We propose simple quantitative criteria, based on counting statistics in resonant harmonic detectors, that probe the quantum mechanical character of radiation fields. They provide, in particular, practical means to test the null hypothesis that a given field is ``maximally classical'', i.e., accurately described by a coherent state. We suggest circumstances in which that hypothesis plausibly fails, notably including gravitational radiation involving non-linear or stochastic sourcing. | 集計統計に基づいたシンプルな定量基準を提案します。 共鳴高調波検出器、量子力学的特性を調査します。 放射線フィールド。 特に、null をテストする実用的な手段を提供します。 与えられたフィールドが「最大限に古典的」である、つまり正確にであるという仮説 コヒーレント状態によって説明されます。 私たちは、そのような状況を提案します。 この仮説は、特に重力放射線の影響を含めて、おそらく失敗します。 非線形または確率的な調達。 |
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| By taking large mass and charge limit of a black hole in string theory we can create arbitrarily large regions where the space-time is approximately flat, but the moduli fields take values different from their asymptotic values. In this paper we describe a special case of this where black hole solutions in a four dimensional string theory, in the large mass and charge limit, can have an arbitrarily large region outside the horizon where a local observer will experience type IIA string theory in flat ten dimensional space-time. The curvature and other field strengths remain small everywhere between the asymptotic four dimensional observer and the ten dimensional region. By going to a different region of space, we can also get a large region where a local observer experiences M-theory in flat eleven dimensional space-time. By taking another solution in the same theory, one can create an arbitrarily large region where a local observer will experience type IIB string theory in flat ten dimensional space-time. | 超弦理論でブラック ホールの大きな質量と電荷の限界を考慮すると、次のことができます。 時空がほぼ平坦な任意の大きな領域を作成し、 ただし、モジュライフィールドは漸近値とは異なる値を取ります。 で この論文では、ブラック ホールを解決する特別なケースについて説明します。 四次元ひも理論では、大きな質量と電荷の限界において、 地元の観測者が観測できる地平線の外側の任意の大きな領域。 フラット 10 次元時空でタイプ IIA 弦理論を体験します。 の 曲率やその他の場の強さは、 漸近的な 4 次元観察者と 10 次元領域。 行くことで 空間の別の領域に、ローカルな領域が存在する大きな領域を取得することもできます。 観察者は平坦な 11 次元時空で M 理論を体験します。 摂取することで 同じ理論の別の解決策では、任意に大きな領域を作成できます。 地元の観察者がフラットテンでタイプ IIB の弦理論を体験する場所 次元の時空。 |
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| The discrepancy between the Hubble constant $H_0$ values derived from early-time and late-time measurements, reaching up to $4\sigma$, represents the most serious challenge in modern cosmology and astrophysics. In this work, we investigate if a similar tension exists between only late time measurements at different redshifts. We use the latest public datasets including Cosmic Chronometers, Megamasers, SNe Ia and DESI-BAO, that span from redshift $z \sim 0$ up to $z\sim 2.3$. By dividing the data into redshift bins, we derive $H_0$ values from each bin separately. Our analysis reveals a phenomenological dynamic evolution in $H_0$ across different redshift ranges, with a significance from $1.5\sigma$ and $2.3\sigma$, depending on the parameterization. Consistency of the model demands observational constancy of $H_0$ since it is an integration constant within the Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker (FLRW) metric. Thus, these findings suggest that the observed Hubble tension might not only exist between early and late-time measurements but also among late-time data themselves, providing new insights into the nature of the Hubble tension. | 以下から導出されるハッブル定数 $H_0$ 値間の不一致 初期および後期の測定値は最大 $4\sigma$ に達し、 現代の宇宙論と天体物理学における最も深刻な課題。 この作品で私たちは、 遅い時間の測定のみの間に同様の緊張が存在するかどうかを調査します。 異なる赤方偏移。 Cosmic を含む最新の公開データセットを使用します。 redshift $z \sim から広がるクロノメーター、メガマサー、SNe Ia、DESI-BAO $z\sim 2.3$までは0$。 データを赤方偏移ビンに分割することで、$H_0$ を導き出します。 各ビンからの値を個別に取得します。 私たちの分析により、現象学的に次のことが明らかになります。 異なる赤方偏移範囲にわたる $H_0$ の動的進化。 $1.5\sigma$ と $2.3\sigma$ からの有意性は、 パラメータ化。 モデルの一貫性には、観察上の不変性が必要です。 $H_0$ は、 フリードマン-レマ\^itre-ロバートソン-ウォーカー (FLRW) メトリック。 したがって、これらの発見は、 観察されたハッブル張力は、初期と 遅い時間の測定だけでなく、遅い時間のデータ自体の間でも、新しい情報を提供します。 ハッブル張力の性質についての洞察。 |
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| Barrow holographic dark energy model is an extension of holographic dark energy that incorporates modifications to entropy due to quantum gravitational effects. In this work we study the cosmological properties of interacting Barrow holographic dark energy model in the case of non-zero curvature universe. We construct the differential equations governing the evolution of the Barrow holographic dark energy density parameter and the dark matter density parameter in coupled form for both closed and open spatial geometry. Considering three different forms of coupling, we obtain the corresponding analytical expressions for the equation of state parameter for the dark energy component. We confront the scenario using recent observational datasets like cosmic chronometer and Pantheon data. It has been found that the strength of interaction as well as the curvature contribution come out to be nonzero which indicates that a non-flat interacting scenario is preferred by observational data. | バロー ホログラフィック ダーク エネルギー モデルは、ホログラフィック ダークの拡張です。 量子重力によるエントロピーの変化を組み込んだエネルギー 効果。 この研究では、相互作用の宇宙論的性質を研究します。 曲率がゼロでない場合のバロー ホログラフィック ダーク エネルギー モデル 宇宙。 の進化を支配する微分方程式を構築します。 バローホログラフィック暗黒エネルギー密度パラメータと暗黒物質 閉じた空間ジオメトリと開いた空間ジオメトリの両方の結合形式の密度パラメータ。 3 つの異なる結合形式を考慮すると、対応する次の式が得られます。 暗黒エネルギーの状態方程式パラメータの解析式 成分。 などの最近の観測データセットを使用してシナリオに直面します。 宇宙のクロノメーターとパンテオンのデータ。 の強さが判明した。 相互作用と曲率の寄与がゼロ以外になることがわかります。 観察者によって非平坦な相互作用シナリオが好まれることを示します。 データ。 |
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| Euclidean wormholes have played a key role in the recent ``disorder averaged" approaches to quantum gravity and holography, but are typically only considered in somewhat special theories of gravity, such as theories in low dimensions or theories with exotic matter content (such as axions). These exotic theories have advantage that both the matter and gravitational sectors can be treated completely classically. However, once this constraint is relaxed we find that Euclidean wormholes arise generically, with no special constraints on the matter content. The key point is that there is a self-consistent approximation where the metric is treated classically but matter is treated quantum mechanically. The resulting wormholes are {\it ordinary} in the sense that they rely on the usual approximations used in, for example, the construction of star or FRW solutions in general relativity. Indeed, these are the Euclidean continuations of ordinary FRW solutions with big bang/crunch singularities. We describe several examples of these ordinary wormholes and discuss the relation to existing constructions and the holographic interpretation in terms of a dual CFT. | ユークリッドのワームホールは、最近の「無秩序の平均化」において重要な役割を果たしている 量子重力とホログラフィーへのアプローチですが、通常は考慮されるだけです 低次元や低次元の理論など、やや特殊な重力理論では、 エキゾチック物質を含む理論 (アクシオンなど)。 これらの風変わりな理論 物質セクターと重力セクターの両方を扱えるという利点がある 完全に古典的。 ただし、この制約が緩和されると、次のことがわかります。 ユークリッド ワームホールは一般的に発生し、特別な制約はありません。 事柄の内容。 重要な点は、自己矛盾のない近似が存在することです。 ここで、計量は古典的に扱われますが、物質は量子的に扱われます 機械的に。 結果として生じるワームホールは、次のような意味で{\それは普通}です。 たとえば、星の構築に使用される通常の近似に依存します。 または一般相対性理論における FRW ソリューション。 確かに、これらはユークリッドです ビッグバン/クランチ特異点を伴う通常の FRW ソリューションの継続。 私たちは これらの通常のワームホールの例をいくつか説明し、その関係について議論します。 既存の構造と二重の観点からのホログラフィック解釈 CFT。 |
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| We investigate the dynamics of fermion localization within the framework of $f(T, B)$ gravity featuring non-minimal couplings. Starting from the Dirac action for a spin-$1/2$ fermion in a five-dimensional spacetime governed by torsional $f(T, B)$ gravity, we derive the Dirac equation and we explore its solutions under various non-minimal coupling functions. We examine two realistic forms of the torsional non-minimal coupling and reveal distinct behaviors that impact the localization of both massless and massive fermionic modes on the brane. Additionally, we employ probabilistic measurements, including Shannon entropy theory, Fisher information theory, and relative probability, to analyze the localization of these fermionic modes. The observed effects offer potential insights into probing torsional modifications. | 我々は、フェルミ粒子の局在化のダイナミクスを次の枠組みで研究します。 非最小結合を特徴とする $f(T, B)$ 重力。 ディラックからスタート によって支配される5次元時空におけるスピン$1/2$フェルミ粒子に対する作用 ねじり $f(T, B)$ 重力からディラック方程式を導出し、その方程式を探索します さまざまな非最小結合関数の下での解。 2つを調べます ねじり非最小カップリングの現実的な形状を明らかにし、明確な違いを明らかにします。 無質量フェルミオンと大質量フェルミオンの両方の局在化に影響を与える挙動 ブレーンのモード。 さらに、確率的測定を採用しています。 シャノンエントロピー理論、フィッシャー情報理論、および相対値を含む 確率を計算して、これらのフェルミオニック モードの局在を分析します。 観察された 効果は、ねじれの変化を調査するための潜在的な洞察を提供します。 |
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| Very Special Linear Gravity (VSL-Gravity) is an alternative model of linearized gravity that incorporates massive gravitons while retaining only two physical degrees of freedom thanks to gauge invariance. Recently, the gravitational period-decay dynamics of the model has been determined using effective field theory techniques. In this study, we conduct a comprehensive Bayesian analysis of the PSR B1913+16 binary pulsar dataset to test the predictions of VSL-Gravity. Our results place a 95\% confidence level upper bound on the graviton mass at $m_g \lesssim 10^{-19} \, \text{eV}/c^2$. Additionally, we observe a significant discrepancy in the predicted mass of one of the binary's companion stars. Lastly, we discuss the broader implications of a non-zero graviton mass, from astrophysical consequences to potential cosmological effects. | Very Special Linear Gravity (VSL-Gravity) は、 2 つだけを保持しながら巨大な重力子を組み込んだ線形重力 ゲージ不変性による物理的自由度。 最近、 モデルの重力周期崩壊ダイナミクスは、以下を使用して決定されています。 効果的な場の理論テクニック。 この研究では、包括的な調査を実施します。 PSR B1913+16 バイナリ パルサー データセットのベイジアン解析による、 VSL-Gravity の予測。 結果は 95\% の信頼レベルを上回っています $m_g \lesssim 10^{-19} \, \text{eV}/c^2$ の重力子の質量に束縛されています。 さらに、ある物質の予測質量に大きな差異があることが観察されました。 連星の伴星の数。 最後に、より広範な影響について説明します。 天体物理学的影響から可能性まで、ゼロではない重力子の質量 宇宙論的な影響。 |
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| We investigate the fermion localization in extra-dimensional $f(Q,\mathcal{T})$ gravity with cuscuton dynamics. This modified gravity theory is based on the nonmetricity scalar $Q$ and on the trace of the energy-momentum tensor $\mathcal{T}$. Using the first-order formalism we construct the complete brane system for three well-known superpotentials, namely the Sine-Gordon, the polynomial and the linear one. We show that the addition of the cuscuton term provides significant modifications to the structure of the brane. In particular, the scalar field solutions have the form of a kink-like structure, and the energy density is well localized, depending on both the modified-gravity and the cuscuton parameters. Furthermore, applying probabilistic measures, for the location of the fermions for a minimal Yukawa-type coupling we arrive at a Schr\"odinger-like equation allowing for a normalizable massless mode. Our solutions indicate strong brane localization only for left-chirality fermions. Moreover, the massive modes present solutions similar to free waves, which indicates that these fermions probably escape the brane. Finally, we find that massive fermions have a greater sensitivity to gravitational changes in the core of the brane, where oscillations with more pronounced amplitudes are present. | 異次元におけるフェルミ粒子の局在を調べる $f(Q,\mathcal{T})$ カスクトン力学による重力。 この修正された重力理論 非計量性スカラー $Q$ とエネルギー運動量のトレースに基づいています テンソル $\mathcal{T}$。 一次形式主義を使用して、完全なものを構築します。 3 つのよく知られたスーパーポテンシャルのブレーン システム、すなわち Sine-Gordon、 多項式と線形式です。 cuscuton 項を追加すると、 ブレーンの構造に大幅な変更を加えます。 で 特定の、 スカラー場の解はねじれのような構造の形をしており、 エネルギー密度は、修正重力と カスカットンパラメータ。 さらに、確率的尺度を適用すると、 最小限の湯川型カップリングのフェルミオンの位置に到達します。 シュルオーディンガーのような方程式により、正規化可能な質量なしモードが可能になります。 解は、左キラリティーフェルミオンの場合のみ強いブレーン局在を示します。 さらに、大規模モードは自由波と同様のソリューションを提供します。 これは、これらのフェルミ粒子がおそらくブレーンから漏れ出すことを示しています。 最後に、次のことがわかります。 巨大なフェルミオンは、地球の重力変化に対してより高い感度を持っています。 ブレーンの中心部。 より顕著な振幅の振動が発生します。 現在。 |
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| The maximal frequency domain of the cosmic gravitons falls in the THz region where, without conflicting with the existing phenomenological bounds, only few particles with opposite (comoving) three-momenta are produced. Although any reliable scrutiny of the ultra-high frequency spikes should include all the sources of late-time suppression at lower and intermediate frequencies, some relevant properties of the averaged multiplicities and of the spectral energy density can be derived within a reduced set of approximations that may become invalid as the frequency decreases well below the Hz. The accuracy of these concurrent approaches is assessed from the properties of the transition matrix that relates the late-time spectra to the values of the mode functions during an inflationary stage. In the obtained framework the bounds on the post-inflationary expansion rate are swiftly deduced and compare quite well with the ones including a more faithful numerical treatment. It also follows that the timeline of the post-inflationary expansion rate might be observationally accessible, in the years to come, provided the electromechanical detectors (like microwave cavities or waveguides) operating between the MHz and the THz shall eventually reach sensitivities in the chirp amplitudes which are (at least) twelve orders of magnitude smaller than the ones experimentally attainable in the audio band (i.e. between few Hz and the kHz). | 宇宙重力子の最大周波数領域はTHz領域にあります ここで、既存の現象学的限界と矛盾することなく、 逆方向（共運動）の 3 つの運動量を持つ粒子が生成されます。 どれでも 超高周波スパイクの信頼性の高い精査には、すべての要素が含まれる必要があります。 低周波数および中間周波数における遅延抑制の原因、いくつかの 平均多重度とスペクトルエネルギーの関連特性 密度は、次のような縮小された近似セット内で導出できます。 周波数が Hz を大きく下回ると無効になります。 これらの精度は、 同時アプローチは遷移マトリックスのプロパティから評価されます 後期スペクトルをモード関数の値に関連付けます。 インフレ段階。 取得したフレームワークの境界は、 インフレ後の拡大率は迅速に推定され、非常によく比較されます。 より忠実な数値処理を含むもの。 それも続きます インフレ後の景気拡大率のタイムラインは 将来的には、観察可能にアクセス可能になります。 電気機械検出器 (マイクロ波空洞や導波管など) の動作 MHz と THz の間は最終的にチャープの感度に達します 振幅は、（少なくとも）12 桁小さい。 オーディオ帯域 (つまり、数 Hz から kHz）。 |
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| In this study, we investigate the geodesic structure, gravitational lensing/mirroring phenomena, and scalar perturbations of deformed AdS-Schwarzschild black holes with global monopoles, incorporating both ordinary and phantom configurations. We introduce a modified black hole metric characterized by a deformation parameter $\alpha$, a control parameter $\beta$, and a symmetry-breaking scale parameter $\eta$, which collectively influence the spacetime geometry. Through comprehensive geodesic analysis, we determine the photon sphere radius numerically for various parameter configurations, revealing significant differences between ordinary and phantom global monopoles. The stability of timelike circular orbits is assessed via the Lyapunov exponent, demonstrating how these parameters affect orbital dynamics. Our gravitational lensing analysis, employing the Gauss-Bonnet theorem, reveals a remarkable gravitational mirroring effect in phantom monopole spacetimes at high AdS curvature radii, where light rays experience negative deflection angles-being repelled rather than attracted by the gravitational field. Furthermore, we analyze massless scalar perturbations and derive the corresponding greybody factors, which characterize the transmission of Hawking radiation through the effective potential barrier surrounding the black hole. Our numerical results indicate that phantom global monopoles substantially modify both gravitational lensing/mirroring properties and the radiation spectrum compared to ordinary monopoles. The presence of the deformation parameter $\alpha$ introduces additional complexity to the system, leading to distinct thermodynamic behavior that deviates significantly from the standard AdS-Schwarzschild solution. | この研究では、測地線構造、重力、 レンズ/ミラー現象、および変形のスカラー摂動 両方を組み込んだグローバル モノポールを備えた AdS-シュワルツシルト ブラック ホール 通常の構成とファントム構成。 修正されたブラック ホール メトリックを導入します 変形パラメータ $\alpha$、制御パラメータ $\beta$ によって特徴付けられます。 および対称性を破るスケール パラメーター $\eta$ は、集合的に影響を与えます。 時空の幾何学。 包括的な測地線解析を通じて、 さまざまなパラメータ設定に対する光子球の半径を数値的に示します。 通常のグローバルとファントムグローバルの大きな違いを明らかにする モノポール。 時間的な円軌道の安定性は、 リアプノフ指数。 これらのパラメーターが軌道力学にどのように影響するかを示します。 ガウス・ボネット定理を用いた重力レンズ解析により、次のことが明らかになりました。 ファントムモノポール時空における顕著な重力ミラーリング効果 高い AdS 曲率半径、光線が負の偏向を受ける場合 角度 - 重力場に引き寄せられるのではなく、反発されること。 さらに、質量のないスカラー摂動を解析し、 ホーキングの伝達を特徴付ける、対応するグレイボディ因子 ブラックホールを取り囲む効果的なポテンシャル障壁を通過する放射線。 私たちの数値結果は、幻の地球規模の単極子が実質的に存在することを示しています。 重力レンズ/ミラー特性と放射線の両方を変更する 通常のモノポールと比較したスペクトル。 変形の有無 パラメータ $\alpha$ はシステムにさらなる複雑さをもたらし、 標準から大幅に逸脱した独特の熱力学的挙動 AdS-シュワルツシルトソリューション。 |
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| Alexei Starobinsky is most famous for his great contribution to cosmology, but he has considerable achievements in other branches of gravitational physics and astrophysics, such as the theory of compact objects including black holes and wormholes. In this note, we give a brief review of Alexei's papers devoted to wormhole physics. They mostly concern such issues of common interest as the necessary conditions for wormhole existence in general relativity and its extensions as well as generic properties of some kinds of wormholes. We also extend one of the no-go theorems on thin-shell wormholes to a wider choice of their symmetry and matter content. | アレクセイ・スタロビンスキーは宇宙論への多大な貢献で最も有名です。 しかし彼は重力物理学の他の分野でもかなりの業績を残している ブラックホールを含むコンパクト天体の理論などの天体物理学 そしてワームホール。 このノートでは、アレクセイが捧げた論文の簡単なレビューを提供します。 ワームホール物理学へ。 それらは主に、次のような共通の関心のある問題に関係しています。 一般相対性理論におけるワームホールの存在の必要条件とその 拡張機能と、ある種のワームホールの一般的なプロパティ。 私たちも 薄殻のワームホールに関する禁止定理の 1 つを、より幅広い選択肢に拡張します。 それらの対称性と物質の内容。 |
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| In this work, we study the generation of gravitational waves in the E-model inflation with the scalar field non-minimally coupled to the Gauss-Bonnet term. Considering a wall-crossing behavior in the moduli space, we parameterize the coupling coefficient $\xi$ as a step-like function, then if $V_{,\phi}\xi_{,\phi}>0$, the Gauss-Bonnet term dominate the inflation dynamics, causing a short rapid-decline phase of the inflaton, and for appropriate parameter spaces, the mode equation of tensor perturbations develops a transient growing solution. This process generates a peak in the tensor perturbation power spectrum, corresponding to a peak in the gravitational wave energy spectrum around the nanohertz frequency band. Further more, we investigate the feasibility of generating double peaks in the gravitational wave spectrum using a double-step coupling, For certain parameter choices, one peak lies near nanohertz frequencies, while the other is around millihertz frequencies. Consequently, these gravitational waves can be observed by the pulsar timing array and the space-based gravitational wave detectors such as LISA, simultaneously. | この研究では、E モデルにおける重力波の生成を研究します。 ガウス・ボネット項に最小結合されていないスカラー場によるインフレーション。 モジュライ空間での壁を越える動作を考慮して、 結合係数 $\xi$ を階段状関数として使用すると、次のようになります。 $V_{,\phi}\xi_{,\phi}>0$、ガウス・ボネット項がインフレを支配する インフレの短期間の急速な衰退段階を引き起こし、 適切なパラメータ空間、テンソル摂動のモード方程式 一時的な成長ソリューションを開発します。 このプロセスにより、 テンソル摂動パワー スペクトル。 ナノヘルツ周波数帯域周辺の重力波エネルギースペクトル。 さらに遠く さらに、二重ピークを生成する実現可能性を調査します。 二段階結合を使用した重力波スペクトル、特定のパラメータについて 選択肢として、1 つのピークはナノヘルツ周波数付近にあり、もう 1 つはナノヘルツ周波数付近にあります。 ミリヘルツの周波数。 その結果、これらの重力波は観測できるようになります。 パルサータイミングアレイと宇宙ベースの重力波検出器による LISAなどを同時に。 |
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| Space-times exhibiting spontaneous Lorentz symmetry-breaking have recently attracted much attention, with Kalb-Ramond (KR) gravity providing a notable example. In this context, we examine the free-fall motion of a test particle toward an electrically charged black hole arising from the coupling of the KR field with the Maxwell one in General Relativity. We investigate how the Lorentz symmetry-breaking parameter affects the free-fall velocity of the particle as it approaches black hole inner regions. Additionally, we analyze the influence of this parameter on the emission and detection of signals by observers in different frames. We furthermore explore modifications to the radial and angular components of tidal forces in this space-time and compare the results with those obtained for the Reissner-Nordstr\"om black hole. Finally, we solve the geodesic deviation equation analytically under two different conditions, identifying a subtle effect of the Lorentz symmetry-breaking parameter in the charged KR metric. These findings provide useful insights on how spontaneous Lorentz symmetry-breaking models influence gravitational dynamics in charged black hole space-times. | 最近、自発的なローレンツ対称性の破れを示す時空が発見されました。 カルブ・ラモンド (KR) 重力が注目に値するものを提供し、多くの注目を集めました。 例。 これに関連して、テスト粒子の自由落下運動を調べます。 KRのカップリングから生じる帯電したブラックホールに向かって 一般相対性理論のマクスウェルのフィールドと同じです。 どのようにして ローレンツ対称破れパラメータは、自由落下速度に影響を与えます。 粒子がブラックホールの内部領域に近づくと、さらに、分析します このパラメータが信号の発信と検出に及ぼす影響 異なるフレーム内の観察者。 さらに、 この時空における潮汐力の半径方向成分と角度成分を比較します。 ライスナー・ノルドシュトルムブラックホールで得られた結果との結果。 最後に、測地線偏差方程式を次の 2 つの条件の下で解析的に解きます。 さまざまな条件、ローレンツの微妙な効果を特定 有料 KR メトリックの対称性を破るパラメーター。 これらの調査結果は以下を提供します 自発的ローレンツ対称破れモデルがどのような影響を与えるかについての有益な洞察 荷電ブラックホール時空における重力力学。 |
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| We report unbiased AI measurements of the fine structure constant $\alpha$ in two proximate absorption regions in the spectrum of the quasar HE0515$-$4414. The data are high resolution, high signal to noise, and laser frequency comb calibrated, obtained using the ESPRESSO spectrograph on the VLT. The high quality of the data and proximity of the regions motivate a differential comparison, exploring the possibility of spatial variations of fundamental constants, as predicted in some theories. We show that if the magnesium isotopic relative abundances are terrestrial, the fine structure constants in these two systems differ at the 7$\sigma$ level. A 3$\sigma$ discrepancy between the two measurements persists even for the extreme non-terrestrial case of 100\% $^{24}$Mg, if shared by both systems. However, if Mg isotopic abundances take independent values in these two proximate systems, one terrestrial, the other with no heavy isotopes, both can be reconciled with a terrestrial $\alpha$, and the discrepancy between the two measurements falls to 2$\sigma$. We cannot rule out other systematics that are unaccounted for in our study that could masquerade as a varying alpha signal. We discuss varying constant and varying isotope interpretations and resolutions to this conundrum for future high precision measurements. | 微細構造定数 $\alpha$ の不偏 AI 測定を報告します。 クエーサー HE0515$-$4414 のスペクトル内の 2 つの近接した吸収領域。 データは高解像度、高い信号対雑音比、およびレーザー周波数コムです 校正済み、VLT の ESPRESSO 分光器を使用して取得。 高い データの品質と領域の近さが差を生む 比較、基本波の空間変動の可能性を探る いくつかの理論で予測されているように、定数。 マグネシウムが 同位体の相対存在量は地上のものであり、微細構造定数は地球の これら 2 つのシステムは 7$\sigma$ レベルで異なります。 3$\sigma$ の不一致 2 つの測定値の間の誤差は、極端な非地上波の場合でも持続します。 両方のシステムで共有されている場合は、100\% $^{24}$Mg。 ただし、Mg が同位体であれば、 存在量は、これら 2 つの近接した系で独立した値を取ります。 地球型、もう一方は重同位体を含まない、両方とも調和することができます。 地球上の $\alpha$ であり、2 つの測定値間の差異は次のようになります。 2$\シグマ$。 私たちの調査では説明されていない他の体系性を排除することはできません。 変化するアルファ信号を装う可能性のある研究。 さまざまな議論を行います 一定かつ変化する同位体の解釈とこの難題の解決 将来の高精度測定のために。 |
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| In this paper, we study the universal thermodynamic topological classes of a family of black holes in a perfect fluid dark matter (PFDM) background. Recent research on black hole thermodynamics suggests that all black holes can be classified into four universal thermodynamic classes, denoted by $W^{1-}$, $W^{0+}$, $W^{0-}$, and $W^{1+}$. Our study reveals that the Schwarzschild black hole in PFDM belongs to the $W^{1-}$ class, and independence of black hole size thermodynamically unstable at both low- and high-temperature limits. The Reissner-Nordstr\"om, Kerr, and Kerr-Newman black holes in the PFDM background belong to the same universal thermodynamic class, $W^{0+}$, which represents small, stable black holes and large, unstable black holes at low-temperature limits, whereas no black hole state exists at high temperatures. The AdS black holes behave differently compared to their counterparts in PFDM. The Schwarzschild-AdS black hole belongs to the $W^{0-}$ class, indicating no black hole state at low temperatures, but small, unstable and large, stable black hole states at high temperatures. Furthermore, the Kerr-AdS black hole belongs to the $W^{1+}$ class, characterized by small, stable black holes at low temperatures, large, stable black holes at high temperatures, and unstable, intermediate-sized black holes at both low and high temperatures. These findings uncover the universal topological classifications underlying black hole thermodynamics, offering profound insights into the fundamental principles of quantum gravity. | この論文では、 完全流体暗黒物質 (PFDM) 背景にあるブラック ホールのファミリー。 最近の ブラックホールの熱力学に関する研究は、すべてのブラックホールが $W^{1-}$ で示される 4 つの普遍的な熱力学クラスに分類されます。 $W^{0+}$、$W^{0-}$、$W^{1+}$。 私たちの研究により、シュヴァルツシルトは PFDM のブラックホールは $W^{1-}$ クラスに属し、ブラックの独立性 穴のサイズは、低温限界と高温限界の両方で熱力学的に不安定です。 PFDM のライスナー・ノルドストオム、カー、カー・ニューマン ブラック ホール バックグラウンドは同じ普遍熱力学クラス $W^{0+}$ に属します。 小さくて安定したブラック ホールと大きくて不安定なブラック ホールを表します。 低温限界ではブラックホール状態は存在しないが、高温ではブラックホール状態は存在しない 気温。 AdS ブラック ホールは、他のブラック ホールとは異なる動作をします。 PFDM の対応物。 シュワルツシルト-AdS ブラックホールは $W^{0-}$ に属します クラス、低温ではブラックホール状態はないが、小さくて不安定であることを示す 高温では大きくて安定したブラックホール状態。 さらに、 Kerr-AdS ブラック ホールは $W^{1+}$ クラスに属し、小さく、 低温では安定したブラックホール、高温では大きな安定したブラックホール 低温と高温の両方で不安定な中型のブラックホール 気温。 これらの発見により、普遍的なトポロジー分類が明らかになります。 根底にあるブラックホールの熱力学を解明し、ブラックホールに関する深い洞察を提供します。 量子重力の基本原理。 |
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| The isotropic stochastic gravitational wave background (SGWB) generated by a population of supermassive black hole binaries (SMBHBs) provides a unique window into their cosmic evolution. In addition to the isotropic power spectrum, the anisotropic component of the signal carries additional information about the supermassive black holes (SMBHs) and host galaxy connection. The measurement of this signal is usually carried out by angular power spectra, which is only a sufficient measure for a Gaussian and statistically isotropic distribution of SMBHBs, where the statistical properties of a field remain unchanged across the sky. In contrast, the contribution from SMBHBs in nano-hertz SGWB will be hosted by fewer massive galaxies, making the nano-hertz background anisotropic and non-Gaussian. As a result, the performance of angular power spectra in extracting the underlying physics is limited. In this work, we propose a novel technique called the \texttt{Multi-Tracer Correlated Stacking}, which enables the detection of anisotropies in the SGWB by stacking the signal from regions of the sky with tracers of BHs such as active galactic nucleus (AGNs), quasars, bright galaxies, etc., that can be mapped up to high redshift. We demonstrate this technique on a simulated supermassive BHBs distribution using an AGN catalog, which maps the underlying matter distribution approximately up to redshift $z=5$. This stacking technique uniquely distinguishes between isotropic and anisotropic distributions of SGWB source, surpassing the capabilities of angular power spectrum-based methods in detecting anisotropic signals. This highlights the effectiveness of this technique in detecting anisotropic SGWB signals and in the future, this technique can play a crucial role in its discovery. | 等方性確率重力波背景 (SGWB) によって生成される 超大質量ブラック ホール バイナリ (SMBHB) の集団は、ユニークな情報を提供します。 彼らの宇宙的進化への窓。 等方性パワーに加えて スペクトル、信号の異方性成分は追加の信号を伝送します。 超大質量ブラックホール (SMBH) と主銀河に関する情報 繋がり。 この信号の測定は通常、角度測定によって実行されます。 パワー スペクトル。 これはガウス分布および SMBHB の統計的に等方性の分布。 フィールドの特性は空全体で変化しません。 対照的に、 ナノヘルツでの SMBHB からの貢献 SGWB は、少数の大規模なホストによってホストされます。 銀河、ナノヘルツ背景を異方性かつ非ガウスにします。 として 結果、根底にあるものを抽出する際の角度パワー スペクトルのパフォーマンス 物理学には限界があります。 この研究では、と呼ばれる新しい手法を提案します。 \texttt{マルチトレーサ相関スタッキング}。 これにより、次の検出が可能になります。 空の領域からの信号をスタックすることにより、SGWB の異方性を解析します。 活動銀河核 (AGN)、クェーサー、明るい星などの BH のトレーサー 高い赤方偏移までマッピングできる銀河など。 これを実証します AGNカタログを使用したシミュレートされた超大質量BHB分布に関する技術、 これは、基礎となる物質の分布を赤方偏移までマッピングします。 $z=5$。 この積層技術は、等方性と等方性を独自に区別します。 SGWB ソースの異方性分布、 異方性信号を検出するための角度パワースペクトルベースの方法。 これ 異方性 SGWB の検出におけるこの手法の有効性を強調します。 将来的には、この技術は信号伝達において重要な役割を果たす可能性があります。 発見。 |
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| A cyclic flat universe with quintom behaviour and future big rip has been presented in the framework of Rastall gravity, which is an extension of the standard $\Lambda$CDM model. The Hubble parameter oscillates periodically between positive and negative values from one cycle to the next. Cosmic transit has been simulated through an oscillating time-dependent deceleration parameter, and is expected to occur at approximately $ 8.7~~ \text{Gyr}$. The causality is satisfied all the time except near the initial singularity and the future Big Rip singularity.The apparent horizon, entropy and other thermodynamical quantities associated to the current model have been analyzed. Energy conditions have been investigated. | 五分の一の振る舞いと将来の大きな裂け目を持つ周期的で平らな宇宙が、 の拡張である Rastall 重力の枠組みで提示されます。 標準の $\Lambda$CDM モデル。 ハッブルパラメータは周期的に振動します あるサイクルから次のサイクルまでの正の値と負の値の間。 宇宙の輸送 振動する時間依存の減速を通じてシミュレートされています パラメータであり、約 $ 8.7~~ \text{Gyr}$ で発生すると予想されます。 の 因果関係は、初期特異点付近を除いて常に満たされます。 将来のビッグリップ特異点。 見かけの地平線、エントロピーなど 現在のモデルに関連する熱力学量が分析されています。 エネルギー条件が調査されました。 |
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| A neutron star (NS) in a binary system deforms due to the companion's tidal gravitational field. As the binary inspirals due to gravitational wave (GW) emission, the NS's deformation evolves; this evolution is typically modeled as the star's linear response to the companion's time-evolving tidal potential. In principle, the fluid elements' displacements can be excited and evolve nonlinearly since the equations of hydrodynamics and the tidal forcing have nonlinear terms. Recently, Kwon, Yu, and Venumadhav (KYV I [arXiv:2410.03831]) showed that nonlinear terms in the hydrodynamic equations of motion make the low-frequency response of NSs, characterized by gravity ($g$-) modes, behave in an anharmonic manner. The anharmonicity is dominantly generated by the mutual coupling of the four lowest-order ($n=1$, $l=|m|=2$) $g$-modes, and allows them to stay locked in a resonant state that oscillates phase-coherently with the orbit throughout the inspiral. As a result, the $g$-modes grow to larger amplitudes than the linear response suggests, leading to an extra phase correction to the frequency-domain GW signal $|\Delta \Psi|\approx 3\,{\rm rad}$ at a GW frequency of $1.05\,{\rm kHz}$. This effect is part of the truly dynamical tide, in the sense that the amplitude depends not just on the binary's instantaneous frequency but the entire history of the inspiral. In this paper, we explain the phenomenology of resonance locking in detail and analytically validate the numerical dephasing calculations in KYV I. We also demonstrate that the effect is only significant for the lowest-order $g$-modes. | 連星系の中性子星（NS）が伴星の潮汐により変形する 重力場。 重力波 (GW) によりバイナリーがインスピレーションを受けるにつれて 放出により、NS の変形が進化します。 この進化は通常、次のようにモデル化されます。 伴星の時間発展する潮位ポテンシャルに対する恒星の線形反応。 で 原理的には、流体要素の変位が励起され、発展する可能性があります。 流体力学の方程式と潮汐力は非線形であるため、 非線形項。 最近、Kwon、Yu、Venumadhav (KYV I [arXiv:2410.03831]) 流体力学の運動方程式の非線形項が NS の低周波応答は重力 ($g$-) モードによって特徴付けられ、次のように動作します。 非調和的なやり方。 不調和は主に相互作用によって生成されます。 4 つの最低次 ($n=1$, $l=|m|=2$) $g$ モードを結合し、それらを許可します 位相コヒーレントに発振する共振状態にロックされたままにする インスピレーション全体を周回します。 その結果、$g$ モードはさらに大きくなります。 線形応答が示すよりも振幅が大きくなり、余分な位相が発生します。 周波数領域の GW 信号の補正 $|\Delta \Psi|\about 3\,{\rm GW 周波数 $1.05\,{\rm kHz}$ での rad}$。 この効果は真の効果の一部です 動的な潮汐、つまり振幅は潮汐だけではなく、 バイナリの瞬間的な周波数ではなく、インスピレーションの歴史全体です。 で この論文では、共鳴ロックの現象学を詳細に説明し、 KYV I のディフェーズ数値計算を解析的に検証します。 この効果が最下位の $g$ モードでのみ重要であることを示しています。 |
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| In recent years, black hole (BH) solutions with an integrable singularity have garnered significant attention as alternatives to regular black holes (RBH). In these models, similarly to RBHs, an object would not undergo spaghettification when approaching the radial origin. Instead of the potentially unstable de Sitter core present in RBHs, an integrable singularity emerges where the Ricci scalar diverges while its volume integral remains finite. However, the construction of both RBH solutions and BHs with an integrable singularity typically requires the inclusion of specific forms of matter in the energy-momentum tensor. We demonstrate that, from a geometric perspective in the absence of matter, vacuum solutions in Lovelock gravity in $d=2N+1$ dimensions can be represented as vacuum BHs with an integrable singularity in Einstein-Gauss-Bonnet theory for $d=5$ and in cubic gravity for $d=7$. Meanwhile, the vacuum solution in quartic gravity in $d=9$ is described as a vacuum RBH with a nontrivial hyperboloidal cross-section. For all the aforementioned cases, we have determined the conditions that the parameters in the solutions must satisfy. Remarkably, in all discussed cases, there is no presence of an internal horizon near a potentially unstable de Sitter core. | 近年、可積分特異点を持つブラックホール（BH）解が登場 通常のブラックホールの代替物として大きな注目を集めている (RBH)。 これらのモデルでは、RBH と同様に、オブジェクトは次のような影響を受けません。 半径方向の原点に近づくとスパゲッティ化します。 の代わりに、 RBH に存在する潜在的に不安定な de Sitter コア、可積分可能な特異点 リッチ スカラーが発散し、その体積積分が残る場所で出現します。 有限な。 ただし、RBH ソリューションと BH の両方の構築は、 可積分特異点には通常、特定の形式を含める必要があります。 エネルギー運動量テンソルにおける物質。 幾何学的な観点からそれを証明します。 物質が存在しないときの視点、ラブロックの重力における真空溶液 $d=2N+1$ 次元は積分可能な真空 BH として表すことができます。 $d=5$ のアインシュタイン・ガウス・ボンネット理論と立方重力の特異点 $d=7$。 一方、 $d=9$ における四次重力下での真空解は次のように記述される。 自明ではない双曲面断面を持つ真空 RBH として。 すべての人にとって、 前述のケースでは、パラメータが満たされる条件を決定しました。 解決策は満足するものでなければなりません。 注目すべきことに、議論されているすべてのケースにおいて、 潜在的に不安定なド・ジッター核の近くに内部地平線が存在する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Andersson and Chru\'sciel showed that generic asymptotically hyperboloidal initial data sets admit polyhomogeneous expansions, and that only a non-generic subclass of solutions of the conformal constraint equations is free of logarithmic singularities. The purpose of this work is twofold. First, within the evolutionary framework of the constraint equations, we show that the existence of a well-defined Bondi mass brings the asymptotically hyperboloidal initial data sets into a subclass whose Cauchy development guaranteed to admit a smooth boundary, by virtue of the results of Andersson and Chru\'sciel. Second, by generalizing a recent result of Beyer and Ritchie, we show that the existence of well-defined Bondi mass and angular momentum, together with some mild restrictions on the free data, implies that the generic solutions of the parabolic-hyperbolic form of the constraint equations are completely free of logarithmic singularities. We also provide numerical evidence to show that in the vicinity of Kerr, asymptotically hyperboloidal initial data without logarithmic singularities can indeed be constructed. | Andersson と Chru\'sciel は、一般的な漸近双曲面関数を示しました。 初期データセットは多同次展開を許容し、非ジェネリックのみを許容します。 共形拘束方程式の解のサブクラスは次のものを含みません。 対数特異点。 この作業の目的は 2 つあります。 まず、その中で 制約方程式の進化的枠組みから、次のことが示されます。 明確に定義されたボンダイ質量の存在は、漸近双曲面をもたらします。 初期データセットをサブクラスに組み込む Andersson と Chru\'sciel の結果により、滑らかな境界が得られます。 第二に、ベイヤーとリッチーの最近の結果を一般化することによって、次のことがわかります。 明確に定義されたボンダイ質量と角運動量が存在し、 無料データに対する緩やかな制限は、 放物線双曲線形式の制約方程式には、次の要素がまったく含まれません。 対数特異点。 また、それを示す数値的証拠も提供します。 カー付近、漸近双曲面初期データ 対数特異点は実際に構築できます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the first precise calculations of the gravitational quasinormal-mode (QNM) frequencies for spinning black holes with dimensionless angular momenta $J/M^2 := a \lesssim 0.75$ in dynamical Chern-Simons gravity. Using the \textit{Metric pErTuRbations wIth speCtral methodS} (METRICS) framework, we compute the QNM frequencies of both axial and polar metric perturbations, focusing on the $nl m = 022$, $033$, and $032$ modes. The METRICS frequencies for the 022 mode achieve numerical uncertainties $\lesssim 10^{-4}$ when $0 \leq a \leq 0.5$ and $\lesssim 10^{-3}$ for $0.5 \leq a \leq 0.75$, without decoupling or simplifying the linearized field equations. We also derive optimal fitting polynomials to enable efficient and accurate evaluations of the leading-order frequency shifts in these modes. The METRICS frequencies and fitting expressions are a robust and indispensable step toward enabling gravitational-wave ringdown tests of dynamical Chern-Simons gravity. | 我々は、重力に関する最初の正確な計算を発表する。 無次元ブラック ホールを回転させるための準正規モード (QNM) 周波数 動的チャーン・シモンズ重力における角運動量 $J/M^2 := a \lesssim 0.75$。 \textit{スペクトル手法を使用したメトリクスの変動} (METRICS) の使用 フレームワークに基づいて、軸方向と極方向の両方の QNM 周波数を計算します。 $nl m = 022$、$033$、$032$ モードに焦点を当てた摂動。 の 022 モードの METRICS 周波数は数値的不確実性を達成します $\lesssim $0 \leq a \leq 0.5$ の場合は 10^{-4}$、$0.5 \leq a \leq の場合は $\lesssim 10^{-3}$ 線形化された場の方程式を切り離したり単純化したりすることなく、0.75 ドル。 私たちは また、効率的かつ正確なフィッティングを可能にする最適なフィッティング多項式も導き出します。 これらのモードでの主要な周波数シフトの評価。 メトリクス 周波数とフィッティング式は、 動的チャーン・シモンズ重力の重力波リングダウン試験を可能にします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pseudo-Nambu-Goldstone (pNG) Higgs Inflation is a novel approach to relate the Higgs boson and its interaction with Electroweak gauge bosons with cosmic inflation, with the potential of solving both the fine-tuning issues in the Higgs mass and inflationary potentials. In this work, we present a linear perturbation analysis of the minimal implementation of pNG Higgs inflation using the symmetry coset SU($5$)/SO($5$). Similar to Chromo-natural inflation, this model exhibits a period of instability in the tensor modes that exponentially enhance left-handed gravitational waves. Thus, large Chern-Simons couplings $\beta \gtrsim 6 \times 10^8$ and decay constants $f\gtrsim1\times10^{18}~\mathrm{GeV}$ are required to suppress the tensor-to-scalar ratio $r$ to be compatible with the cosmic microwave background (CMB) measurement. These large couplings also cause an overproduction of the scalar modes, making the minimal construction of pNG Higgs inflation disfavored by CMB observations. However, this tension could potentially be relieved by considering multi-field inflation. The pNG Higgs construction naturally contains multiple scalar fields via the interplay of spontaneously broken global and gauge symmetries. The rich structure enables a broad range of multi-field inflation, and we conclude by briefly discussing this possibility and future work. | 疑似南部ゴールドストーン (pNG) ヒッグス インフレーションは、関連する新しいアプローチです ヒッグス粒子と宇宙との電弱ゲージ粒子との相互作用 インフレ、微調整の問題の両方を解決できる可能性を秘めています。 ヒッグス質量とインフレ潜在力。 この研究では、線形を提示します。 pNG ヒッグス インフレーションの最小実装の摂動解析 対称剰余類 SU($5$)/SO($5$) を使用します。 クロムナチュラルインフレーションと同様に、 このモデルは、テンソル モードで不安定な期間を示します。 左巻きの重力波は指数関数的に強化されます。 したがって、大きなチャーン・シモンズ 結合 $\beta \gtrsim 6 \times 10^8$ と減衰定数 抑制するには $f\gtrsim1\times10^{18}~\mathrm{GeV}$ が必要です 宇宙マイクロ波と互換性のあるテンソル対スカラー比 $r$ バックグラウンド（CMB）測定。 これらの大きなカップリングも原因となります。 スカラー モードの過剰生成により、pNG の構築が最小限に抑えられます。 CMBの観測ではヒッグスインフレは不利だった。 しかし、この緊張感は、 複数の分野のインフレを考慮することで緩和される可能性があります。 pNG ヒッグス 構築には当然、相互作用を通じて複数のスカラー フィールドが含まれます。 大域対称性とゲージ対称性が自然に壊れます。 豊富な構造により、 広範な多分野のインフレについて簡単に説明して終わります。 この可能性と今後の取り組み。 |
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| We present the first numerical relativity simulations including neutrino flavor transformations that could result from flavor instabilities, quantum many-body effects, or potential beyond standard model physics in neutron star mergers. We find that neutrino flavor transformations impact the composition and structure of the remnant, potentially leaving an imprint on the post-merger gravitational-wave signal. They also have a significant impact on the composition and nucleosynthesis yields of the ejecta. | ニュートリノを含む初の数値相対性理論シミュレーションを紹介します フレーバーの不安定性、量子によって生じる可能性のあるフレーバーの変換 多体効果、または中性子星の標準モデル物理学を超える可能性 合併。 ニュートリノのフレーバー変換が組成に影響を与えることを発見 合併後の影響を残す可能性のある残存組織の構造 重力波信号。 それらはまた、 噴出物の組成と元素合成収率。 |