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| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In this work we apply the gravity-thermodynamics approach for the case of generalized mass-to-horizon entropy, which is a two-parameter extension of Bekenstein-Hawking entropy that arises from the extended mass-to-horizon relation, that is in turn required in order to have consistency with the Clausius relation. We extract the modified Friedmann equations and we obtain an effective dark energy sector arising from the novel terms. We derive analytical solutions for the dark energy density parameter, the dark energy equation-of-state parameter, and the deceleration parameter, and we show that the Universe exhibits the usual thermal history with the succession of matter and dark energy epochs. Additionally, depending on the value of the entropy parameters, the dark energy equation-of-state parameter can either lie in the phantom regime at high redshifts entering into the quintessence regime at small redshifts, or it can lie in the quintessence regime at high redshifts and experience the phantom-divide crossing at small redshifts, while in the far future in all cases it asymptotically obtains the cosmological constant value $-1$. Finally, we perform observational confrontation with Supernova Type Ia (SNIa), Cosmic Chronometers (CC) and Baryonic Acoustic Oscillations (BAO) datasets, showing that the scenario is in agreement with observations. | この研究では、次の場合に重力熱力学アプローチを適用します。 一般化された質量対地平線エントロピー。 これは、次の 2 つのパラメーターの拡張です。 質量から地平線までの拡張から生じるベケンシュタイン・ホーキングエントロピー この関係は、 クラウジウス関係。 修正されたフリードマン方程式を抽出し、 新しい用語から生まれた効果的なダークエネルギーセクター。 分析的な結果を導き出します 暗エネルギー密度パラメータ、暗エネルギーの解 状態方程式パラメータと減速パラメータから、次のことがわかります。 宇宙は物質の連続による通常の熱履歴を示します そしてダークエネルギーの時代。 さらに、エントロピーの値に応じて、 パラメータと同様に、ダーク エネルギー状態方程式パラメータは、次のいずれかにあります。 赤方偏移が高い場合はファントム・レジーム、赤方偏移が小さい場合は真髄レジームに入る 赤方偏移、または高い赤方偏移で典型的な領域に存在する可能性があり、 遠くにいる間、小さな赤方偏移で幻の境界線を越える体験をする 未来では、すべての場合において、漸近的に宇宙定数の値が得られます。 $-1$。 最後に超新星Ia型との観測対決を行う (SNIa)、宇宙クロノメーター (CC)、およびバリオン音響振動 (BAO) データセットは、シナリオが観測結果と一致していることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a scenario where a dark energy quintessence field $\phi$ with positive kinetic energy is coupled with dark matter. With two different self-interaction potentials for the field and a particular choice of the coupling function, we show explicitly how the observable effective equation of state parameter $w_{\rm eff}$ for the dark energy field crosses the phantom barrier ($w_{\rm eff} = -1$) while keeping the equation of state of the quintessence field $w_\phi > -1$. With appropriate choices of parameters, $w_{\rm eff}$ crosses the phantom divide around redshift $z\sim 0.5$, transitioning from $w_{\rm eff} <-1$ in the past to $w_{\rm eff}>-1$ today. This explains DESI observations well. Our analysis reveals that the model remains consistent within the $2\sigma$ confidence intervals provided by DESI for several combinations of the scalar field parameters, highlighting its potential in explaining the dynamics of dark energy arising from a simple Yukawa-type long-range interaction in the dark sector. While the current findings offer a promising framework for interpreting DESI observations, future work, including a comprehensive Markov Chain Monte Carlo (MCMC) analysis, is necessary to constrain the parameter space further and strengthen the statistical significance of the results. | 私たちは、暗黒エネルギーの真髄フィールド $\phi$ が存在するシナリオを調査します。 正の運動エネルギーは暗黒物質と結びついています。 2つの異なる フィールドの自己相互作用の可能性と特定の選択 結合関数を使用して、観測可能な有効方程式がどのように成り立つかを明示的に示します。 ダークエネルギーフィールドの状態パラメータ$w_{\rm eff}$がファントムを横切る の状態方程式を維持しながらバリア ($w_{\rm eff} = -1$) クインテッセンス フィールド $w_\phi > -1$。 パラメータを適切に選択すると、 $w_{\rm eff}$ は、赤方偏移 $z\sim 0.5$ の周囲の幻の境界線を越えます。 過去の $w_{\rm eff} <-1$ から現在は $w_{\rm eff}>-1$ に移行しています。 これは DESI の観察をよく説明しています。 私たちの分析により、モデルは次のことが明らかになりました。 DESI によって提供される $2\sigma$ 信頼区間内で一貫性を維持 スカラー フィールド パラメーターのいくつかの組み合わせについて、その強調表示を行います。 単純な現象から生じるダークエネルギーのダイナミクスを説明する可能性 ダークセクターにおける湯川型の長距離相互作用。 現在の この研究結果は、DESI 観測を解釈するための有望な枠組みを提供し、将来的には 包括的なマルコフ連鎖モンテカルロ (MCMC) 分析を含む研究は、 パラメータ空間をさらに制限し、 結果の統計的有意性。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In physical science, the concept of \emph{emergence} is often used to describe phenomena that occur at macroscopic scales but not at microscopic scales. The latter is usually referred to as a \emph{fundamental property} and the former as an \emph{emergent property}. In this paper, noncommutative geometry, often viewed as an offshoot of string theory, is the primary fundamental theory that gives rise to macroscopic wormholes and their properties, thereby becoming an emergent phenomenon. As a consequence of these considerations, we will reexamine the boundary conditions that characterize a Morris-Thorne wormhole. The result is a significant modification of the wormhole structure. | 物理科学では、 \emph{創発} の概念がよく使われます。 巨視的なスケールでは起こるが、微視的なスケールでは起こらない現象を説明する 秤。 後者は通常 \emph{基本特性} と呼ばれ、 前者は \emph{緊急プロパティ} として。 この論文では、非可換 幾何学は、しばしば弦理論の派生とみなされ、主要な理論です。 巨視的なワームホールとその原因となる基礎理論 特性が現れ、それによって創発現象になります。 これらの結果として を特徴付ける境界条件を再検討します。 モリス・ソーンワームホール。 その結果、大幅な変更が行われます。 ワームホール構造。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent studies of QFT in cosmological spacetime indicate that the speeding up of the present universe may not just be associated with a rigid cosmological term but with a running one that evolves with the expansion rate: $\Lambda=\Lambda(H)$. This running is inherited from the cosmic evolution of the vacuum energy density (VED), $\rho_{\rm vac}$, which is sensitive to quantum effects in curved spacetime that ultimately trigger that running. The VED is a function of the Hubble rate and its time derivatives: $\rho_{\rm vac}=\rho_{\rm vac}(H, \dot{H},\ddot{H},...)$. Two nearby points of the cosmic evolution during the FLRW epoch are smoothly related as $\delta\rho_{\rm vac}\sim {\cal O}(H^2)$. In the very early universe, in contrast, the higher powers of the Hubble rate take over and bring about a period of fast inflation. They originate from quantum effects on the effective action of vacuum, which we compute. Herein we focus on the lowest possible power for inflation to occur: $H^4$. During the inflationary phase, $H$ remains approximately constant and very large. Subsequently, the universe enters the usual FLRW radiation epoch. This new mechanism (`RVM-inflation') is not based on any supplementary `inflaton' field, it is fueled by pure QFT effects on the dynamical background and is different from Starobinsky's inflation, in which $H$ is never constant. | 宇宙論的時空における QFT の最近の研究は、速度が向上していることを示しています。 現在の宇宙は、単に厳密な宇宙論に関連付けられているだけではない可能性があります。 この用語は、拡張率に応じて進化する実行中の用語です。 $\Lambda=\Lambda(H)$。 この走りは宇宙の進化から受け継がれています。 真空エネルギー密度 (VED) $\rho_{\rm vac}$ は次の影響を受けます。 最終的にその実行を引き起こす、湾曲した時空における量子効果。 の VED はハッブル レートとその時間導関数の関数です: $\rho_{\rm vac}=\rho_{\rm vac}(H, \dot{H},\ddot{H},...)$。 宇宙の近くにある 2 つの点 FLRW 時代の進化は $\delta\rho_{\rm として滑らかに関連付けられます vac}\sim {\cal O}(H^2)$.対照的に、ごく初期の宇宙では、 ハッブルレートの力が引き継ぎ、急速なインフレ期間を引き起こします。 それらは、真空の実効作用に対する量子効果に由来します。 計算する。 ここでは、インフレが発生する可能性のある最小の力に焦点を当てます。 $H^4$。 インフレ段階では、$H$ はほぼ一定のままであり、 とても大きい。 その後、宇宙は通常の FLRW 放射時代に入ります。 この新しいメカニズム (「RVM インフレーション」) は、いかなる補足にも基づいていません。 「inflaton」フィールド、動的背景上の純粋な QFT 効果によって強化されます これは、$H$ が決して一定ではないスタロビンスキーのインフレーションとは異なります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hotspots, often characterized as pointlike emissions, frequently appear near black holes with significantly enhanced luminosity compared to the surrounding accretion flow. Notably, such hotspots are regularly observed near the black hole at the center of the Milky Way. Light rays emitted from these sources follow complex trajectories around the black hole before reaching distinct locations on the observer's image plane. Precisely resolving both direct emissions and their higher-order images--despite the latter's intensity suppression--is essential for extracting detailed spacetime information, including the black hole's mass, spin, and inclination angle. To improve the accuracy and efficiency of hotspot modeling, we develop a forward ray tracing method based on the analytic integral solution of Kerr geodesics, leveraging conserved quantities. Our approach traces geodesics from a given emission point near the black hole to a distant observer, effectively capturing multiple images with a tailored parametrization scheme for root-finding. By perturbing these geodesics, we map finite-size emissions to distinct regions on the image plane, enabling the quantification of image shapes and amplification rates. This method not only enhances the identification of strongly lensed photons from black holes but also enables efficient spacetime tomography and hotspot localization, leveraging observations from the Event Horizon Telescope and its upcoming next-generation upgrades. | ホットスポットは、点状の放出として特徴付けられることが多く、近くに頻繁に現れます。 周囲に比べて明るさが大幅に向上したブラックホール 降着流。 注目すべきことに、このようなホットスポットは黒地の近くで定期的に観察されます。 天の川の中心にある穴。 これらの光源から発せられる光線 明確な場所に到達する前に、ブラックホールの周りの複雑な軌道をたどる 観察者の画像面上の位置。 直接的な両方を正確に解決 放出とその高次画像 - 後者の強度にもかかわらず 抑制 - 詳細な時空情報を抽出するために不可欠です。 ブラックホールの質量、スピン、傾斜角を含む。 改善するには ホットスポットモデリングの精度と効率を高めるために、フォワードレイトレーシングを開発します。 カー測地線の解析積分解に基づいた手法。 保存された量。 私たちのアプローチは、特定の放出点から測地線を追跡します。 ブラックホールの近くから遠くの観察者まで、複数の画像を効果的に捕らえます。 根を見つけるために調整されたパラメータ化スキームを備えた画像。 混乱させることによって これらの測地線を使用して、有限サイズの放射を画像上の個別の領域にマッピングします。 平面を利用して、画像の形状と増幅率を定量化できます。 この方法は、強いレンズ光子の識別を強化するだけではありません ブラックホールからだけでなく、効率的な時空トモグラフィーとホットスポットも可能にします Event Horizon Telescope とその観測結果を活用した位置特定 今後の次世代アップグレード。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational instantons with a self-dual Hermitian structure and a non-zero self-dual Weyl tensor have a quasi-locally conserved charge associated to spin-lowering via Killing spinors, and corresponding to a parameter of the moduli space. For any asymptotic structure (e.g. AF/ALF, ALE, compact), we prove that infinitesimal Einstein deformations admit a closed 2-form that measures the perturbation to this charge. In the ALF and compact cases, we furthermore prove that a curve of metrics in the moduli space passing through the background instanton is conformally K\"ahler to second perturbative order. | 自己双対エルミート構造と非ゼロの重力インスタントン 自己双対ワイルテンソルは、次の準局所保存された電荷を持っています。 Killing Spinor によるスピン低下、および モジュライ空間。 漸近構造 (AF/ALF、ALE、コンパクトなど) については、 アインシュタインの無限小変形は閉じた 2 形式を許容することを証明します。 この電荷に対する摂動を測定します。 ALF およびコンパクトの場合、 さらに、モジュライ空間における計量の曲線が通過することを証明します。 背景のインスタントンは共形的に摂動次数 2 次の K\"ahler です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| According to conformal cyclic cosmology (CCC), the currently conventional description of the entire history of the universe (but without an initial inflationary phase) provides but one cosmic aeon of an unending sequence of such aeons, where the future conformal infinity of each aeon joins essentially smoothly to the conformally stretched big bang of the next, across a spacelike 3-surface, referred to as a crossover 3-surface. Whereas in previous accounts of CCC a detailed description of the physics of crossover had been somewhat problematic, a novel idea is introduced here to show how crossover takes place naturally during a temporal period of the universe that is dominated by gravitational waves referred to here as a gravitational wave epoch (GWE). Accordingly, the geometry at the crossover surface is conformally smooth, except at a discrete set of points, referred to as Hawking points, each representing the final Hawking evaporation of the dominant black hole of a galactic cluster in the earlier aeon. It is shown here (using 2-spinor and twistor techniques) that there is a mass-energy conservation law that holds across the crossover surface, showing that the rise of temperature within such Hawking spots should be effectively determined by the total mass of the pre-crossover galactic cluster involved. This rise of temperature on the CMB map within Hawking spots is found to be in quantitative agreement with the masses of the largest galactic clusters observed in our own aeon what suggests that the physics in the previous aeon was, at least in the gravitational sector, similar to ours. A second observational feature, the actual angular diameter of the Hawking spots seen in our CMB, which is about twice what should have been expected, is associated to the presence of GWE just after the crossover and before the start of the usual cosmological epochs. | 共形周期宇宙論 (CCC) によれば、現在従来の 宇宙の歴史全体の説明（ただしイニシャルなし） インフレーション段階）は、終わりのない一連の宇宙の永続を提供するだけです。 そのような永劫、各永劫の未来の等形無限が本質的に結合する場所 宇宙のような空間を横切って、次の等角的に伸びるビッグバンまで滑らかに 3 面。 クロスオーバー 3 面と呼ばれます。 以前のアカウントでは CCC では、クロスオーバーの物理学の詳細な説明が多少なりとも書かれていました。 問題がありますが、ここではクロスオーバーがどのように起こるかを示す新しいアイデアが紹介されています。 当然のことながら、宇宙の一時的な期間中に、 重力波は、ここでは重力波時代 (GWE) と呼ばれます。 したがって、クロスオーバー表面の形状は共形的に滑らかになり、 ホーキング点と呼ばれる離散的な点のセットを除いて、それぞれ の支配的なブラック ホールの最終的なホーキング蒸発を表します。 永劫初期の銀河団。 それはここに示されています（2-spinorと ツイスター技術) を成り立たせる質量エネルギー保存則が存在するということです。 クロスオーバー表面全体で、その内部の温度が上昇していることを示しています。 ホーキングスポットは、その総質量によって効果的に決定されるはずです。 クロスオーバー前の銀河団が関係しています。 CMB のこの温度上昇 ホーキング斑点内の地図は、 私たちの永代で観察された最大の銀河団の塊が示唆していること 先永年の物理学は、少なくとも重力の分野ではあったと考えられます。 私たちと同じようなセクターです。 2 番目の観察特徴、実際の角度 CMB で見られるホーキング斑点の直径、これは本来の直径の約 2 倍です 予想されていたことは、直後の GWE の存在に関連しています。 クロスオーバーであり、通常の宇宙論的時代が始まる前です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the paper, we have presented a higher-dimensional cosmological model with a generalized Chaplygin-type gas to explain the recent acceleration of the universe. Dimensional reduction is feasible in this model, and our solutions are general, as they recover all known results of $4D$ Chaplygin-driven cosmology when $d =0$. Using Hubble-$57$ data obtained through the differential age method (DA), the best fit curves are drawn and estimated observational constraints of the model parameters. A note worthy aspect of the model is that the resulting field equation is highly nonlinear with respect to the scale factor. This nonlinearity allows us to describe both dust-dominated and accelerating universes, though only in extremal cases. We obtain solutions of the non-linear field equations which are new and interesting. We have adopted a first-order approximation of the key equation, which enabled us to derive an exact, time-dependent solution for the scale factor. The higher dimensional cosmological model is found to converge to a $\Lambda$CDM model for a large-scale factor, capturing the desired feature of an acceleration flip. We also explore the evolution of the deceleration parameter, effective EoS, jerk parameter, etc., both analytically and graphically. The Chaplygin gas parameter $\alpha$ being significantly less than unity, apparently the present model does not support pure Chaplygin gas model ($\alpha = 1$). However, the lower value is consistent with our analysis, suggesting that smaller values of $\alpha$ are expected at the later stage of the universe. | この論文では、次の高次元宇宙論モデルを提示しました。 最近の加速を説明するための一般化されたチャプリギン型ガス 宇宙。 このモデルと当社のソリューションでは寸法削減が可能です $4D$ チャプリギン駆動の既知の結果をすべて復元するため、一般的です。 $d =0$のときの宇宙論。 差分で得られたHubble-$57$データを利用 年齢法 (DA) を使用すると、最良の適合曲線が描画され、観察結果が推定されます。 モデルパラメータの制約。 このモデルの注目すべき点は、 結果として生じる磁場方程式は、スケールに関して非常に非線形になります。 要素。 この非線形性により、塵に支配された現象と、 宇宙は加速しますが、それは極端な場合に限られます。 の解決策が得られます 新しくて興味深い非線形場方程式。 を採用しました。 重要な方程式の一次近似。 これにより、 スケールファクターの正確な時間依存のソリューション。 高次元の 宇宙論モデルは、次の $\Lambda$CDM モデルに収束することがわかりました。 大規模な係数を使用して、加速フリップの望ましい特徴を捕捉します。 私たちは 減速パラメータ、効果的な EoS、ジャークの進化も調査します パラメータなどを分析とグラフの両方で確認できます。 チャプリギンガスパラメータ $\alpha$ は 1 より大幅に小さいですが、明らかに現在のモデルはそうなります 純粋な Chaplygin 気体モデル ($\alpha = 1$) はサポートされていません。 ただし、低い値 は私たちの分析と一致しており、$\alpha$ の値が小さいほど、 宇宙の後期段階で期待されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore the background equivalence among three dark energy models by constructing explicit mappings between dynamical dark energy (DDE), interacting dark energy (IDE), and running vacuum (RV). In our approach, the dark sector functions that characterize each model-such as the equation of state parameter $\bar{w}(a)$ for DDE, the interaction term $Q$ for IDE, and the functional form $\Lambda(H)$ for RV-are transformed into one another under specific assumptions. Extending previous work by von Marttens et al. (2020), we demonstrate that running vacuum models, characterized by $\Lambda(H) = a_0 + a_1 \dot{H} + a_2 H^2$, can be reinterpreted as an interacting dark energy model with $Q = 3H\gamma \hat{\rho}_c$, which in turn is equivalent to a dynamic dark energy model with an appropriately defined $\bar{w}(a)$. Using Bayesian analysis with Type Ia supernovae, Baryon Acoustic Oscillations, and Cosmic Chronometers, our observational constraints confirm that these theoretical equivalences hold at the background level. This study underscores the importance of seeking convergence in dark energy models, facilitating a better understanding of the dark sector. | 私たちは、次の方法で 3 つのダーク エネルギー モデル間のバックグラウンドの同等性を調査します。 動的ダークエネルギー (DDE) 間の明示的なマッピングの構築、相互作用 ダークエネルギー (IDE)、および実行真空 (RV)。 私たちのアプローチでは、ダークセクター 各モデルを特徴付ける関数 - 状態方程式パラメータなど DDE の場合は $\bar{w}(a)$、IDE の場合は対話項 $Q$、関数形式 RV の $\Lambda(H)$ は、特定の下で相互に変換されます 仮定。 von Marttens らによる以前の研究を拡張。 (2020)、私たちは $\Lambda(H) = a_0 + によって特徴付けられる真空モデルの実行を実証します。 a_1 \dot{H} + a_2 H^2$、相互作用する暗黒エネルギーとして再解釈可能 $Q = 3H\gamma \hat{\rho}_c$ のモデル。 これは、 適切に定義された $\bar{w}(a)$ を使用した動的ダーク エネルギー モデル。 使用する Ia 型超新星、バリオン音響振動、および コズミッククロノメーター、私たちの観測上の制約により、これらのことが確認されています。 理論的な等価性はバックグラウンドレベルでも維持されます。 この研究は次のことを強調しています ダークエネルギーモデルの収束を追求し、 ダークセクターについての理解が深まります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Current observations show that a significant fraction of the Universe is composed of dark energy and dark matter. In this paper, we investigate the simultaneous effects of these dark sectors on the Euler-Heisenberg black hole, using the quintessence matter field and perfect fluid to model them. In particular, we study the black hole's thermodynamics, shadows, and quasinormal modes, and discuss in detail how these properties change with relatively large or small dark sector components. | 現在の観測では、宇宙のかなりの部分が 暗黒エネルギーと暗黒物質で構成されています。 この論文では、 これらのダークセクターがオイラー・ハイゼンベルクブラックホールに同時に及ぼす影響、 本質的な物質フィールドと完璧な流体を使用してそれらをモデル化します。 で 特に、ブラックホールの熱力学、影、準正規分布を研究します。 モードを設定し、これらのプロパティが比較的大きなモードでどのように変化するかを詳しく説明します。 または小さなダーク セクター コンポーネント。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational wave (GW) astronomy has opened a new window into the universe, enabling the study of extreme astrophysical phenomena that are otherwise obscured in traditional electromagnetic observations. While global efforts have predominantly focused on low- and mid-frequency GW detection, the high-frequency regime, particularly in the kilohertz (kHz) range, remains underexplored despite its potential to reveal critical insights into compact binary mergers, neutron star physics, and other exotic astrophysical sources. In this context, the Beijing Normal University (BNU) prototype represents a pioneering effort to develop a dedicated kHz GW detector. Featuring a 12-meter L-shaped resonator within a two-arm vacuum system, the BNU prototype is designed to test innovative configurations and address key technical challenges for kHz GW detection. Beyond its primary focus on being a technology testbed and demonstrator for kHz detection, the prototype is also being evaluated for its own sensitivity in the megahertz (MHz) range, offering the potential to explore even higher-frequency signals from e.g., primordial black holes and geontropic fluctuations. This paper provides a comprehensive overview of the BNU prototype, detailing its design, key components, and scientific objectives. | 重力波 (GW) 天文学は宇宙への新しい窓を開きました。 他の方法では不可能な極端な天体物理現象の研究を可能にする 従来の電磁観測では不明瞭でした。 世界的な取り組みが行われている一方で、 主に低周波数および中周波数の GW 検出に焦点を当てています。 高周波領域、特にキロヘルツ (kHz) 範囲の領域は依然として残っています。 コンパクトに関する重要な洞察を明らかにする可能性があるにもかかわらず、十分に探求されていません。 連星合体、中性子星物理学、その他のエキゾチックな天体物理学的情報源。 この文脈において、北京師範大学 (BNU) のプロトタイプは、 専用の kHz GW 検出器を開発する先駆的な取り組み。 12メートルを搭載 2 アーム真空システム内の L 字型共振器である BNU プロトタイプは、 革新的な構成をテストし、主要な技術的課題に対処するように設計されています kHz GW検出用。 テクノロジーのテストベッドであるという主な焦点を超えて kHz 検出のデモンストレーターと同様に、プロトタイプの評価も行われています。 メガヘルツ (MHz) 範囲の独自の感度を備えており、 原始ブラックホールなどからのさらに高い周波数の信号を探査します。 地温変動。 この文書では、 BNU プロトタイプ、その設計、主要コンポーネント、科学的目的の詳細。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The characteristic initial boundary problem is discussed in spherical symmetry for the Einstein-Maxwell-scalar field equations. It is formulated for an affine-null metric and the resulting field equations are cast into a hierarchical system of partial differential equations. The initial boundary value problem for a family of null hypersurfaces is specified for a timelike-null foliation at the central geodesic of spherical symmetry as well as for a double-null foliation where the corresponding boundary is a null hypersurface. For the latter, two distinct boundary value formulations arise -- one where the null boundary has zero Misner-Sharp mass and another one where the corresponding Misner-Sharp mass is nonzero. As an application, the nonextremal and the extremal Reissner-Nordstr\"om solution in null coordinates for a charged black hole and the Fisher-Janis-Newman-Winicour solution are derived. | 特徴的な初期境界問題は球面で議論されます。 アインシュタイン・マクスウェル・スカラー場方程式の対称性。 のために処方されています アフィンヌルメトリクスとその結果として得られるフィールド方程式は、 偏微分方程式の階層系。 最初の境界線 Null 超曲面ファミリーの値の問題は、 球対称の中央測地線における時間的ヌル葉状構造も同様 対応する境界がヌルである二重ヌル葉状の場合と同様 超曲面。 後者の場合、2 つの異なる境界値の定式化が生じます。 1 つはヌル境界のマイズナーシャープ質量がゼロの場合、もう 1 つは 対応するマイズナーシャープ質量はゼロ以外です。 応用としては、 null 座標での非極値と極値の Reissner-Nordstr\"om 解 荷電ブラック ホールの場合、フィッシャー-ジャニス-ニューマン-ウィニクール解は次のようになります。 派生。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| During the last seconds of a binary neutron-star merger, the tidal force can excite stellar oscillation modes to large amplitudes. From the perspective of premerger electromagnetic emissions and next-generation gravitational-wave detectors, gravity ($g-$) modes constitute a propitious class. However, existing estimates for their impact employ linear schemes which may be inaccurate for large amplitudes, as achieved by tidal resonances. With rotation, inertial modes can be excited as well and while their non-linear saturation has been studied, an extension to fully-consistent gravito-inertial modes, especially in the neutron-star context, is an open problem. We study the linear and non-linear saturation of gravito-inertial modes and investigate the astrophysical consequences for binary neutron-star mergers, including the possibility of resonance-induced dynamo activity. A new (non-)linear formulation based on the separation of equilibrium and dynamical tides is developed. Implementing this into the 3D pseudo-spectral code MagIC, a suite of non-linear simulations of tidally-excited flows with an entropy/composition gradient in a stably-stratified Boussinesq spherical-shell are carried out. The new formulation accurately reproduces results of linear calculations for gravito-inertial modes with a free surface for low frequencies. For a constant-density cavity, we show that the axisymmetric differential rotation induced by nonlinear $_2g$ and $_1g$ modes may theoretically be large enough to amplify an ambient magnetic field to $\gtrsim 10^{14}$ G. In addition, rich non-linear dynamics are observed in the form of a parametric instability for the $_1g$ mode. The stars are also spun-up, which extends the resonance window for any given mode. | 中性子星連星合体の最後の数秒間、潮汐力は 恒星の振動モードを大きな振幅で励起します。 という観点から見ると、 合併前の電磁放射と次世代重力波 検出器の場合、重力 ($g-$) モードは有利なクラスを構成します。 しかし、 影響に関する既存の推定では、次のような線形スキームが採用されています。 潮汐共鳴によって生じるような大きな振幅では不正確になります。 と 回転、慣性モードも励起される可能性があり、非線形であると同時に 完全に一貫した重力慣性の拡張として、飽和が研究されています。 特に中性子星の文脈では、モードは未解決の問題です。 私たちは、 重力慣性モードの線形および非線形飽和を調べ、 中性子星連星合体による天体物理学的影響 共鳴誘発ダイナモ活動の可能性。 新しい（非）線形 平衡潮流と動的潮流の分離に基づいた定式化は、 発展した。 これを 3D 擬似スペクトル コード MagIC に実装します。 エントロピー/組成を伴う潮汐励起流れの非線形シミュレーション 安定成層ブシネスク球殻内での勾配が実行されます。 の 新しい公式は、線形計算の結果を正確に再現します。 低周波数の自由表面を備えた重力慣性モード。 のために 等密度空洞では、軸対称の差動回転が存在することを示します。 非線形 $_2g$ モードと $_1g$ モードによって引き起こされる影響は、理論的には十分大きい可能性があります。 周囲の磁場を $\gtrsim 10^{14}$ G まで増幅します。 非線形ダイナミクスは、パラメトリック不安定性の形で観察されます。 $_1g$ モード。 星もスピンアップし、共鳴窓が広がります。 任意のモードに対応します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive the runnings of the $R$ and $R^2$ operators that stem from integrating out quantum torsion fluctuations on a maximally symmetric Euclidean background, while treating the metric as a classical field. Our analysis is performed in a manifestly covariant way, exploiting both the recently-introduced spin-parity decomposition of torsion perturbations and the heat kernel technique. The Lagrangian we start with is the most general one for 1-loop computations on maximally symmetric backgrounds involving kinetic terms and couplings to the scalar curvature that is compatible with a gauge-like symmetry for the torsion. The latter removes the twice-longitudinal vector mode from the spectrum, and it yields operators of maximum rank four. We also examine the conditions required to avoid ghost instabilities and ensure the validity of our assumption to neglect metric quantum fluctuations, demonstrating the compatibility between these two assumptions. Then, we use our findings in the context of Starobinsky's inflation to calculate the contributions from the torsion tensor to the $\beta$-function of the $R^2$ term. While this result is quantitatively reliable only at the $0$-th order in the slow-roll parameters or during the very early stages of inflation -- due to the background choice -- it qualitatively illustrates how to incorporate quantum effects of torsion in the path integral formalism. | $R$ 演算子と $R^2$ 演算子の実行結果は次のように導出されます。 最大対称ユークリッド上の量子ねじれゆらぎを統合する メトリックを古典的なフィールドとして扱いながら、バックグラウンドを処理します。 私たちの分析は、 明らかに共変的な方法で実行され、 最近導入されたねじり摂動のスピンパリティ分解と ヒートカーネル技術。 最初に使用するラグランジュ関数は、最も一般的なものです。 運動項を含む最大対称バックグラウンドでの 1 ループ計算 ゲージのような曲率と互換性のあるスカラー曲率へのカップリング ねじれの対称性。 後者は縦 2 倍ベクトル モードを削除します。 スペクトルから計算すると、最大ランク 4 の演算子が得られます。 私たちも ゴーストの不安定性を回避するために必要な条件を検討し、 計量量子変動を無視するという仮定の妥当性、 これら 2 つの仮定の間の互換性を示しています。 次に、私たちの スタロビンスキーのインフレを計算するための調査結果 $R^2$ の $\beta$ 関数へのねじりテンソルからの寄与 学期。 この結果は、$0$ 番目の注文でのみ定量的に信頼できますが、 スローロールパラメータまたはインフレーションの非常に初期段階中 -- 背景の選択 -- どのように組み込むかを定性的に示します。 経路積分形式におけるねじれの量子効果。 |
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| We prove the precise asymptotics of the spin $-2$ Teukolsky field in the interior and along the Cauchy horizon of a subextremal Kerr black hole. Together with the oscillatory blow-up asymptotics of the spin $+2$ Teukolsky field proven in our previous work arXiv:2409.02670, our result suggests that generic perturbations of a Kerr black hole build up to form a coordinate-independent curvature singularity at the Cauchy horizon. This supports the Strong Cosmic Censorship conjecture in Kerr spacetimes. Unlike in the spin $+2$ case, the spin $-2$ Teukolsky field is regular on the Cauchy horizon and the first term in its asymptotic development vanishes. As a result, the derivation of a precise lower bound for the spin $-2$ field is more delicate than in the spin $+2$ case, and relies on a novel ODE method based on a decomposition of the Teukolsky operator between radial and time derivatives. | スピン $-2$ トイコルスキー場の正確な漸近線を証明します。 準極値カー ブラック ホールの内部とコーシー地平線に沿って。 スピン $+2$ Teukolsky の振動爆発漸近線と合わせて 以前の研究 arXiv:2409.02670 で証明されたフィールド、その結果は次のことを示唆しています。 カー ブラック ホールの一般的な摂動が蓄積して、 コーシー地平線における座標に依存しない曲率特異点。 これ カー時空における強力な宇宙検閲の予想を支持します。 とは異なり スピン $+2$ の場合、スピン $-2$ の Teukolsky 場はコーシー上で正規です 地平線とその漸近展開の最初の項は消滅します。 結果として、 スピン $-2$ フィールドの正確な下限の導出はさらに詳細です スピン $+2$ の場合よりも繊細であり、以下に基づく新しい ODE 法に依存します。 動径導関数と時間導関数の間の Teukolsky 演算子の分解。 |
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| We study the dynamics of the non-relativistic spinning test body (STB) in the framework of Einstein-Cartan theory(ECT), in which the weak equivalence principle is violated by the spin-gravitational interaction. We derive the general equation of geodesic in terms of comoving tetrads. More concretely, we consider the case of the quadratic form of the lagrangian, within the environment of weak and static spherically symmetric space-time. We find that the trajectories of STB deviate from the traditional Mathisson\textendash Papapetrou equation, which is due to the coupling of the spin of the test particle to the torsion field of the environment. This allows us to test the theory with free-fall experiment in the laboratory, such as atom interferometer. By using the previous data, we find the upper bound of the possible torsion field on Earth is given by up to $2.0\times 10^{1} \mathrm{~m^{-1}}$ and torsion gradient up to $3.1 \times 10^{-6}\mathrm{~m^{-2}}$. This result may enable us to provide a theoretical foundation for future precision measurements of the existence of the fifth force. | 私たちは、非相対論的回転試験体 (STB) の動力学を研究します。 アインシュタイン・カルタン理論(ECT)の枠組みであり、弱い等価性 この原理はスピンと重力の相互作用によって破られます。 を導き出します。 共移動四分体に関する測地線の一般方程式。 より具体的に言えば、私たちは、 ラグランジアンの二次形式の場合を考えてみましょう。 弱く静的な球対称時空の環境。 私たちはそれを発見しました STB の軌道は伝統的な Mathisson\textendash から逸脱しています パパペトロ方程式、テストのスピンの結合によるもの 粒子を環境のねじれフィールドに適用します。 これにより、 原子などの実験室での自由落下実験による理論 干渉計。 以前のデータを使用して、次の値の上限を見つけます。 地球上で起こり得るねじれ場は、最大 $2.0\times 10^{1} で与えられます。 \mathrm{~m^{-1}}$ と最大 $3.1 のねじり勾配 \times 10^{-6}\mathrm{~m^{-2}}$。 この結果により、理論的な結果を提供できる可能性があります。 5番目の存在の将来の精密測定のための基礎 力。 |
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| We present the first overview of the expected quantity of signals which will showcase significant gravitational wave phase shifts caused by astrophysical environments, considering the upcoming A+ and A\# LIGO/Virgo/KAGRA, Cosmic Explorer and Einstein Telescope detectors. We construct and analyse two general families of dephasing prescriptions with extensions to eccentric sources, as well as collect five specific prescriptions for the fundamental smoking gun physical mechanisms at play in the dynamical and AGN formation channel for stellar mass binary black holes: Roemer delays, tidal forces and hydrodynamical interactions. We compute the expected fraction of signals containing astrophysical dephasing, as a function of environmental properties and based on observed distributions of binary parameters. We find that next generation detectors can expect to find environmental effects in hundreds of detected signals. | 予想される信号量の最初の概要を示します。 天体物理学によって引き起こされる重大な重力波位相シフトを紹介します。 今後の A+ および A\# LIGO/Virgo/KAGRA、Cosmic を考慮した環境 Explorer および Einstein Telescope 検出器。 私たちは 2 つの一般的なものを構築し、分析します。 風変わりなソースへの拡張を伴うディフェージング処方のファミリー。 基本的な喫煙銃のための 5 つの特定の処方箋を収集する 動的およびAGN形成チャネルで作用する物理的メカニズム 恒星質量連星ブラックホール: レーマー遅延、潮汐力、流体力学 相互作用。 以下を含む信号の予想される割合を計算します。 天体物理学的ディフェーズ、環境特性の関数として、および以下に基づく バイナリパラメータの観察された分布。 次世代は 検出器は、検出された数百もの環境への影響を見つけることが期待できます。 信号。 |
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| An AdS$_2$ black hole in equilibrium with a finite temperature non-gravitating bath comes with a Hawking-like information paradox. The resolution of this paradox requires introducing an island for the bath after the Page time. Since the island region contains the black hole interior, the consistency of the island paradigm demands the failure of any interior reconstruction proposal that uses only the operators in the AdS$_2$ region outside the black hole horizon after the Page time. In this paper, we investigate the consistency of the island paradigm using the black hole interior reconstruction proposal due to Leutheusser and Liu. They argued that the operators in the interior of a black hole can be reconstructed by the half-sided translations of the operators outside the black hole horizon. However, in order to illustrate the island paradigm we need to modify the Leutheusser-Liu proposal by introducing the notion of the reduced half-sided translations. The reduced half-sided translations, unlike the half-sided translations, have non-trivial action only on the operators in the AdS$_2$ black hole region. As a result, the reconstructed interior operators are expressed only using the operators in the AdS$_2$ region outside the black hole horizon. We demonstrate the consistency of the island paradigm by showing that the reduced half-sided translation, which successfully reconstruct the operators in the black hole interior before the Page time, fails to reconstruct the interior operators after the Page time. | 有限温度で平衡状態にある AdS$_2$ ブラック ホール 無重力風呂にはホーキング博士のような情報パラドックスが伴います。 の このパラドックスを解決するには、入浴後に島を導入する必要があります。 ページ時間。 島領域にはブラックホールの内部が含まれているため、 島のパラダイムの一貫性は、あらゆる内部の失敗を要求します AdS$_2$ リージョンの演算子のみを使用する再構成プロポーザル ページタイム後のブラックホールの地平線の外側。 本稿では、 ブラックホールを使用して島パラダイムの一貫性を調査する ロイトイッサーとリューによる内部再建案。 彼らはこう主張した ブラック ホールの内部の演算子は次のように再構築できます。 ブラックホールの地平線の外側にある演算子の半面変換。 ただし、島のパラダイムを説明するには、次のパラメータを変更する必要があります。 縮小半面の概念を導入したロイトイッサー・リューの提案 翻訳。 削減された半面翻訳は、半面翻訳とは異なります。 翻訳では、AdS$_2$ 内の演算子に対してのみ重要なアクションが発生します。 ブラックホール領域。 その結果、再構築された内部演算子は次のようになります。 ブラック ホールの外側の AdS$_2$ 領域の演算子のみを使用して表現されます。 地平線。 次のことを示すことで、島のパラダイムの一貫性を実証します。 縮小された半面翻訳により、正常に再構築されます。 ページ時間以前のブラック ホール内部の演算子は再構築に失敗します ページ時間後の内部演算子。 |
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| Regular rotating black holes are usually described by a metric of the Kerr-Schild form with a particular mass function that is chosen to avoid the ring singularity of the Kerr metric and which approaches the Kerr metric at the asymptotic limit. However, as is well known, even for a class of well-behaved mass functions, the curvature scalars present a discontinuity in the equatorial plane at the ring. This discontinuity has been associated with the presence of a string of matter that joins the interior and exterior regions along the equatorial plane. By using the Darmois-Israel junction conditions, we analyze all four possible combinations of the normal vector orientations on each side of the ring, construct the complete stress-energy momentum tensor of the string, and interpret each resulting solution. We show that, out of the four possibilities, only one of the four models for the string solution at the ring yields the appropriate asymptotic geometry. In such a case, the string bears a fluid with nonzero pressure, but with a vanishing line energy density, and it does not rotate at all. Finally, taking an appropriate metric for the exterior region, we also discuss a different scenario in which the matter source at the ring is a rotating lightlike fluid. | 規則的に回転するブラック ホールは、通常、 を避けるために選択された特定の質量関数を持つカー・シルト形式 カー メトリックのリング特異点、および次の点でカー メトリックに近づくリング特異点 漸近限界。 しかし、よく知られているように、行儀の良い層であっても、 質量関数では、曲率スカラーは赤道方向に不連続性を示します。 リング上の飛行機。 この不連続性は、 内部領域と外部領域を結合する一連の物質。 赤道面。 ダルモワ-イスラエル接合条件を使用して、次のように解析します。 各辺の法線ベクトルの方向の 4 つの可能な組み合わせすべて リングの完全な応力エネルギー運動量テンソルを構築します。 文字列を解析し、結果として得られる各ソリューションを解釈します。 4 つのうち、次のことを示します。 可能性はありますが、リングでのストリング ソリューションの 4 つのモデルのうち 1 つだけです 適切な漸近幾何学を生成します。 このような場合、文字列には 圧力がゼロではないが、消失線エネルギー密度を持つ流体、そしてそれ 全く回転しません。 最後に、外部の適切なメトリックを取得します。 この地域では、物質の発生源が地域にあるという別のシナリオについても議論します。 リングは回転する光のような流体です。 |
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| In static, spherically symmetric spacetimes, the deflection angle of photons in the strong deflection limit exhibits a logarithmic divergence. We introduce an analytical framework that clarifies the physical origin of this divergence by employing local, coordinate-invariant geometric quantities alongside the properties of the matter distribution. In contrast to conventional formulations -- where the divergence rate $\bar{a}$ is expressed via coordinate-dependent metric functions -- our approach relates $\bar{a}$ to the components of the Einstein tensor in an orthonormal basis adapted to the spacetime symmetry. By applying the Einstein equations, we derive the expression \begin{align*} \bar{a}=\frac{1}{\sqrt{1-8\pi R_{\mathrm{m}}^2\left(\rho_{\mathrm{m}}+\Pi_{\mathrm{m}}\right)}}, \end{align*} where $\rho_{\mathrm{m}}$ and $\Pi_{\mathrm{m}}$ denote the local energy density and tangential pressure evaluated at the photon sphere of areal radius $R_{\mathrm{m}}$. This result reveals that $\bar{a}$ is intrinsically governed by the local matter distribution, with the universal value $\bar{a}=1$ emerging when $\rho_{\mathrm{m}}+\Pi_{\mathrm{m}}=0$. Notably, this finding resolves the long-standing puzzle of obtaining $\bar{a}=1$ in a class of spacetimes supported by a massless scalar field. Furthermore, these local properties are reflected in the frequencies of quasinormal modes, suggesting a profound connection between strong gravitational lensing and the dynamical response of gravitational wave signals. Our framework, independent of any specific gravitational theory, offers a universal tool for testing gravitational theories and interpreting astrophysical observations. | 静的な球対称時空では、光子の偏向角 強いたわみ限界では、対数発散を示します。 紹介します この乖離の物理的起源を明らかにする分析フレームワーク ローカルで座標不変の幾何学量を使用することにより、 物質分布の性質。 従来の処方とは対照的に -- ここで、発散率 $\bar{a}$ は座標依存で表されます 計量関数 -- 私たちのアプローチは $\bar{a}$ を 時空対称性に適応した正規直交基底のアインシュタイン テンソル。 による アインシュタイン方程式を適用すると、\begin{align*} という式が導き出されます。 \bar{a}=\frac{1}{\sqrt{1-8\pi R_{\mathrm{m}}^2\left(\rho_{\mathrm{m}}+\Pi_{\mathrm{m}}\right)}}, \end{align*} ここで、$\rho_{\mathrm{m}}$ と $\Pi_{\mathrm{m}}$ は局所エネルギーを示します 面積半径の光子球で評価された密度と接線圧力 $R_{\mathrm{m}}$。 この結果は、$\bar{a}$ が本質的に支配されていることを明らかにしています 局所物質分布による普遍値 $\bar{a}=1$ が出現 $\rho_{\mathrm{m}}+\Pi_{\mathrm{m}}=0$ の場合。 特に、この発見により、 時空のクラスで $\bar{a}=1$ を求める長年のパズル 質量のないスカラー場によってサポートされます。 さらに、これらのローカルプロパティは、 準正規モードの周波数に反映されており、深刻な影響を示唆しています。 強力な重力レンズと動的応答の間の関係 重力波信号。 特定のものから独立した私たちのフレームワーク 重力理論は、重力をテストするための普遍的なツールを提供します。 理論と天体物理観測の解釈。 |
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| Zero-point fluctuations in the background of a cosmic string provide an opportunity to study the effects of topology in quantum field theory. We use a scattering theory approach to compute quantum corrections to the energy density of a cosmic string, using the "ballpoint pen" and "flowerpot" models to allow for a nonzero string radius. For computational efficiency, we consider a massless field in $2+1$ dimensions. We show how to implement precise and unambiguous renormalization conditions in the presence of a deficit angle, and make use of Kontorovich-Lebedev techniques to rewrite the sum over angular momentum channels as an integral on the imaginary axis. | 宇宙ひもの背景のゼロ点変動は、 場の量子論におけるトポロジーの効果を研究する機会。 私たちは エネルギー密度に対する量子補正を計算するための散乱理論アプローチ 「ボールペン」と「植木鉢」のモデルを使用して、宇宙ひもを表現することができます。 ゼロ以外の文字列半径の場合。 計算効率を高めるために、次のことを考慮します。 $2+1$ 次元の質量のない場。 正確かつ正確に実装する方法を示します。 欠損角が存在する場合の明確な繰り込み条件、および Kontorovich-Lebedev 手法を利用して角度の合計を書き換えます 虚軸上の積分としての運動量チャネル。 |
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| We propose a novel method to probe the parameters and origin channels of gravitational wave events using the escape velocities of their host environments. This method could lead to more convergent posterior distributions offering additional insights into the physical properties, formation, and evolution of the sources. The method provides more accurate parameter estimation for events that represent previous mergers in the hierarchical triple merger scenario and is valuable for the search for such mergers with third-generation ground-based detectors. To demonstrate this approach, we take six recently identified events in LIGO-Virgo-KAGRA data, considered as potential previous mergers in hierarchical triple mergers, as examples. The use of escape velocities results in posterior spin distributions that are concentrated near zero, aligning with the expected birth spins of first-generation black holes formed from the collapse of stars. The uncertainty in the posterior primary mass distribution is significantly reduced comparing with the LIGO-Virgo-KAGRA distributions, especially for events modeled under the assumption of a globular cluster origin scenario. We rule out the possibility that GW190512, GW170729, and GW190708 originates from globular clusters as previous mergers in the hierarchical triple merger scenario. | 我々は、パラメータとオリジンチャネルを調査するための新しい方法を提案します。 宿主の脱出速度を利用した重力波イベント 環境。 この方法では、より収束した事後分布が得られる可能性があります。 物理的特性、形成、および ソースの進化。 このメソッドはより正確なパラメータを提供します 階層内の以前の合併を表すイベントの推定 三者合併シナリオを想定しており、そのような合併を検討する上で価値があります。 第 3 世代の地上設置型探知機。 このアプローチを実証するために、次のようにします。 LIGO-Virgo-KAGRA データで最近特定された 6 つのイベント。 例として、階層的三重合併における過去の合併の可能性。 用途 脱出速度の結果、事後スピン分布は次のようになります。 ゼロ付近に集中し、予想される誕生スピンと一致します。 星の崩壊によって形成された第一世代のブラックホール。 不確実性 後方の一次質量分布では、比較すると大幅に減少します。 LIGO-Virgo-KAGRA ディストリビューション、特にモデル化されたイベントの場合 球状星団起源シナリオの仮定。 以下を除外します。 GW190512、GW170729、およびGW190708は球状に由来する可能性 階層トリプル合併シナリオにおける以前の合併と同様のクラスター。 |
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| In the report by BICEP and Keck collaborations, the tensor-to-scalar ratio is $r_{0.05}<0.036$ (95\% C.L.) and $ <1.3\sigma$ non-zero (with pre-DESI BAO data). However, recent datasets have significantly shifted the bestfit values of relevant $\Lambda$CDM cosmological parameters, and thus possibly alter the amplitude of lensing B-mode spectrum, which would affect the search for $r$. Here, the joint analysis of Planck and BICEP/Keck data with DESI DR2 reveals that the lower bound of $r_{0.05}$ is $2.0\sigma$ and $2.1\sigma$ non-zero for PantheonPlus and DES-Y5, respectively, and the bestfit $r$ is $r_{0.05}\simeq 0.01$. The results are consistent with those with DESI DR1, but slightly strengthened. There might be still systematic uncertainties in B-mode measurements due to the foreground contamination, however, our work is to not say what about the value of $r$, but emphasize that the detection for $r$ is model-dependent and depends potentially on our insight into the dark universe, highlighting the important role of cosmological surveys in comprehending our very early universe. | BICEP と Keck の共同研究によるレポートでは、テンソル対スカラー比は次のようになります。 $r_{0.05}<0.036$ (95\% C.L.) および $ <1.3\sigma$ 非ゼロ (DESI BAO 以前の場合) データ）。 ただし、最近のデータセットでは最適値が大幅に変化しています。 関連する $\Lambda$CDM 宇宙論的パラメータを変更する可能性があるため、 $r$ の探索に影響を与えるレンズ B モード スペクトルの振幅。 ここで、DESI DR2 を使用したプランク データと BICEP/Keck データの共同分析により、次のことが明らかになります。 $r_{0.05}$ の下限は $2.0\sigma$ および $2.1\sigma$ で非ゼロであること それぞれ PantheonPlus と DES-Y5、最適な $r$ は $r_{0.05}\simeq です 0.01ドル。 結果は DESI DR1 の結果と一致していますが、わずかに異なります。 強化されました。 B モードにはまだ体系的な不確実性が存在する可能性があります しかし、私たちの仕事は前景の汚染による測定です。 $r$ の値はどうなるのかを述べますが、$r$ の検出は次のとおりであることを強調します。 モデルに依存しており、潜在的には暗い宇宙に対する私たちの洞察に依存します。 私たちの宇宙を理解する上での宇宙論的調査の重要な役割を強調します。 ごく初期の宇宙。 |
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| In the context of Einstein-Maxwell-scalar theory with a nonminimal coupling between the electromagnetic and scalar field, we study linear (non)radial perturbations and nonlinear radial dynamics of spherically symmetric black holes. In a certain region of the parameter space, this theory admits hairy black holes with a stable photon sphere. This has a counterpart in the effective potential of linear perturbations, featuring multiple maxima and minima. The corresponding quasinormal mode spectrum contains long-lived modes trapped in the potential cavity and the time-domain linear response displays echoes, as previously observed for horizonless compact objects. Interestingly, the black-hole dynamics in this theory can be studied at the nonlinear level. By performing fully-fledged 1+1 simulations, we show that echoes are present even when the nonlinearities are significant. To our knowledge, this is the first example of echoes appearing in a consistent theory beyond a linearized analysis. In a follow-up work we will study whether this feature is also present in the post-merger signal from black hole collisions in this theory. | 非最小結合を伴うアインシュタイン・マクスウェル・スカラー理論の文脈において 電磁場とスカラー場の間で、線形（非）放射状を研究します。 球面対称黒の摂動と非線形動径ダイナミクス 穴。 パラメータ空間の特定の領域では、この理論では毛深いことが認められます。 安定した光子球を持つブラックホール。 これには対応するものがあります。 複数の最大値と最大値を特徴とする線形摂動の有効ポテンシャル ミニマ。 対応する準正規モード スペクトルには長寿命モードが含まれています ポテンシャルキャビティに閉じ込められ、時間領域の線形応答が表示されます。 水平線のないコンパクトな物体で以前に観察されたように、エコー。 興味深いことに、 この理論におけるブラックホールのダイナミクスは非線形レベルで研究できます。 本格的な 1+1 シミュレーションを実行することで、エコーが存在することを示します。 非線形性が大きい場合でも。 私たちの知る限り、これは 線形化された理論を超えて一貫した理論に現れるエコーの最初の例 分析。 フォローアップ作業では、この機能も同様であるかどうかを研究します。 この理論では、ブラックホール衝突による合体後の信号に存在します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we investigate the quasinormal modes of a non-rotating dyonic black hole within the framework of Einstein-Euler-Heisenberg theory. We present a detailed analysis focuses on understanding the influence of dyonic charges on the oscillatory properties of these BHs. The quasinormal modes are calculated to explore the interplay between the dyonic charge and the characteristic frequencies of perturbations. The results are then systematically compared with those of black holes possessing purely electric or purely magnetic charges in the Einstein-Euler-Heisenberg framework. This comparison highlights the unique signatures and dynamic behavior introduced by the presence of dyonic charges, offering deeper insights into the properties of black holes in nonlinear electrodynamics theories. | この研究では、非回転ダイオニクスの準正規モードを調査します。 アインシュタイン・オイラー・ハイゼンベルク理論の枠組み内のブラックホール。 プレゼントします 詳細な分析は、ダイオニック電荷の影響を理解することに焦点を当てています。 これらの BH の振動特性。 準正規モードが計算されます ダイオニックチャージと特性の間の相互作用を調査する 摂動の周波数。 結果は系統的に比較されます。 純粋な電荷または純粋な磁気電荷を持っているブラックホールのもの アインシュタイン・オイラー・ハイゼンベルクの枠組み。 この比較により、ユニークな点が強調されます。 ダイオニックチャージの存在によってもたらされるシグネチャーと動的挙動、 非線形におけるブラック ホールの特性についてのより深い洞察を提供します。 電気力学理論。 |
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| We derive multiparty games that, if the winning chance exceeds a certain limit, prove the incompatibility of the parties' causal relations with any partial order. This, in turn, means that the parties exert a back-action on the causal relations; the causal relations are dynamical. The games turn out to be representable by directed graphs, for instance by an orientation of the M\"obius ladder. We discuss these games as device-independent tests of spacetime's dynamical nature in general relativity. To do so, we design relativistic settings where, in the Minkowski spacetime, the winning chance is bound to the limits. In contrast, we find otherwise tame processes with classical control of causal order that win the games deterministically. These suggest a violation of the bounds in gravitational implementations. We obtain these games by uncovering a "pairwise central symmetry" of the correlations in question. This symmetry allows us to recycle the facets of the acyclic subgraph polytope studied by Gr\"otschel, J\"unger, and Reinelt in the mid-80s for combinatorial optimization. In addition, we derive multiparty games in a scenario where the polytope dimension grows only linearly in the number of parties. Here, exceeding the limits not only proves the dynamical nature of the causal relations, but also that the correlations are incompatible with any global causal order. | 勝率が一定を超えた場合にマルチパーティ ゲームを導き出します。 制限、当事者の因果関係が何かと矛盾することを証明する 部分的な順序。 これは言い換えると、当事者が反対行動を起こすことを意味します。 因果関係。 因果関係は動的です。 ゲームは次のようになります 有向グラフ、たとえば、 「オビウス ラダー」。 私たちはこれらのゲームをデバイスに依存しないテストとして説明します。 一般相対性理論における時空の力学的な性質。 そのために私たちはデザインします 相対論的設定では、ミンコフスキー時空では勝機は 限界に縛られる。 対照的に、それ以外の場合は飼いならされたプロセスが見つかります。 ゲームに決定論的に勝つ因果的順序の古典的な制御。 これら 重力の実装における境界の違反を示唆しています。 取得します これらのゲームは、相関関係の「ペアごとの中心対称性」を明らかにすることによって行われます。 質問。 この対称性により、非環状部分グラフのファセットをリサイクルできるようになります。 多面体:80 年代半ばにグレートシェル、ユンガー、ライネルトによって研究された。 組み合わせ最適化。 さらに、マルチパーティ ゲームを ポリトープの次元が数において直線的にのみ増加するシナリオ パーティー。 ここで、限界を超えることは、その動的性質を証明するだけではありません。 因果関係だけでなく、その相関関係はいかなるものとも矛盾する 世界的な因果秩序。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We use the framework of microlensing to show that observations of binary systems, such as those made by {\it Gaia}, combined with follow-up weak lensing measurements, can provide a means to probe halos of exotic matter, possibly clumped around compact objects such as black holes. This could potentially cover a broad range of physical scenarios - from dark matter mini-halos to black holes with bosonic configurations around them, known as hair. Assuming that light can freely propagate through the halo of the exotic matter, the companion star will produce characteristic, sizable lensing signatures due to the deviation from a central gravitational potential. The signature of the multiple images, the magnification and the light-curve could be the smoking gun of such structures. We discuss how the precise observations of the {\it Gaia} survey offer an opportunity to search for new, yet undiscovered fundamental fields interacting gravitationally with baryons. | マイクロレンズのフレームワークを使用して、バイナリの観察が {\it Gaia} 製のシステムなど、フォローアップの弱いレンズと組み合わせたシステム 測定は、おそらくエキゾチックな物質のハローを調査する手段を提供する可能性があります ブラックホールなどのコンパクトな天体の周りに集まっています。 これは潜在的に ダークマターのミニハローから、 ヘアとして知られる、周囲にボソン構造を持つブラック ホール。 仮定すると 光はエキゾチックな物質のハローを通って自由に伝播することができます。 伴星は、以下の理由により、特徴的で大きなレンズ効果を生成します。 中心重力ポテンシャルからの偏差。 の署名 複数の画像、倍率とライトカーブが決定的な要因になる可能性があります そのような構造の。 {\it Gaia} の正確な観測がどのように行われるかについて説明します。 調査は、新しい、まだ発見されていない基礎を探索する機会を提供します フィールドはバリオンと重力的に相互作用します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the lensing phenomena of the strong gravity regime of five-dimensional charged, equally rotating black holes with a cosmological constant, familiarly known as the Cveti\v c-L\"u-Pope black holes. These black holes are characterized by three observable parameters, the mass $M$, the charge $Q$ and the angular momentum $J$, in addition to the cosmological constant. We investigate the strong gravitational lensing observables, mainly the photon sphere radius, the minimum impact parameter, the deflection angle, the angular size, and the magnification of the relativistic images. We model the $M87$ and $SgrA^*$ for these observables. We also focus on the relativistic time delay effect in the strong-field regime of gravity and the impact of the observable on it. The analytical expressions for the observables of the relativistic images with vanishing angular momentum ($j=0$) are discussed in some detail. We shed a light on the gravitational time delay effect by incorporating the lensing observables. The gravitational time delay has a direct consequence on the photon sphere radius and hence on the quasinormal modes. | 私たちは強い重力領域のレンズ現象を研究します。 宇宙論的な5次元の帯電し、等しく回転するブラックホール 定数であり、Cveti\v c-L\"u-Pope ブラック ホールとしてよく知られています。 これらのブラック ホールは、 穴は、質量 $M$、 宇宙論的な量に加えて $Q$ と角運動量 $J$ を電荷します。 絶え間ない。 私たちは主に、強い重力レンズの観測対象を調査しています。 光子球の半径、最小衝撃パラメータ、偏向角、 相対論的画像の角度サイズと倍率。 私たちはモデルをします これらの観測値の $M87$ と $SgrA^*$。 相対論にも焦点を当てています 重力の強磁場領域における時間遅延効果とその影響 その上で観察可能。 の観測量の分析式 角運動量が消失する相対論的画像 ($j=0$) については、 いくつかの詳細。 私たちは、次の方法で重力の時間遅延効果に光を当てました。 レンズ観測物を組み込んでいます。 重力による時間遅れには、 光子球の半径、したがって準正規に直接影響します。 モード。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The calculation of gray-body factors is essential for understanding Hawking radiation and black hole thermodynamics. While the formalism developed by Chandrasekhar is effective for static black holes, it faces significant challenges in Kerr spacetimes, particularly in the superradiant regime, where a specific choice of coordinates introduces numerical inaccuracies. To address these limitations, an alternative method based on re-scaling radial coordinates and employing Frobenius-like expansions has been investigated. We compare the gray-body factors obtained for a near-maximally rotating black hole using both methods and find that the Chandrasekhar formalism systematically overestimates the values in the superradiant regime compared to well-established analytical results. Specifically, for a spin parameter of $a_* = 0.999$, the Chandrasekhar method yields values approximately twice as large as the correct result. Since this approach has been implemented in \texttt{BlackHawk}, we assess the impact of these discrepancies on constraints derived from gamma-ray observations of highly spinning primordial black holes. | グレイボディファクターの計算はホーキングを理解するために不可欠です 放射線とブラックホールの熱力学。 によって発展した形式主義 チャンドラセカールは静的ブラックホールに効果的であり、重大な問題に直面している カー時空、特に超放射体制における課題。 特定の座標を選択すると、数値の不正確さが生じます。 宛先 これらの制限を解決するには、半径座標の再スケーリングに基づく代替方法を使用します。 フロベニウスのような拡張を採用することが研究されています。 を比較します。 両方を使用して、ほぼ最大回転するブラック ホールに対して取得された灰色体係数 メソッドを作成し、チャンドラセカール形式主義が体系的に過大評価していることを発見します。 超放射領域での値を十分に確立された分析値と比較したもの 結果。 具体的には、スピン パラメーター $a_* = 0.999$ の場合、チャンドラセカール この方法では、正しい結果の約 2 倍の値が得られます。 以来 このアプローチは \texttt{BlackHawk} に実装されており、その影響を評価しています ガンマ線観測から導き出された制約に関するこれらの矛盾のうち、 高速回転する原始ブラックホール。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Building upon earlier work, we explore the limits of using a configuration of satellites to measure the trace of the gravitational gradient tensor using intersatellite laser ranging and timing observables without relying on high-precision external observables such as deep space radio navigation or astrometry with unrealistic accuracy. A refined model, calculated with extended numerical precision, confirms that exceptional sensitivity is possible, placing within reach observational tests of certain modified gravity theories (e.g., Yukawa terms, galileons) using heliocentric orbits in the vicinity of the Earth. The sensitivity of the experiment improves at larger heliocentric distances. A constellation placed at 30 astronomical units, still well within the domain of feasibility using available propulsion and deep space communication technologies, may approach sensitivities that are sufficient to detect not just the gravitational contribution of the interplanetary medium but perhaps even cosmological dark matter and dark energy constituents. | 以前の研究に基づいて、次の構成を使用する限界を探ります。 衛星を使用して重力勾配テンソルの痕跡を測定する 衛星間レーザー測距とタイミング観測を依存せずに実現 深宇宙無線航行などの高精度の外部観測物や 非現実的な精度の天文測定。 拡張された計算により洗練されたモデル 数値精度、並外れた感度が可能であることを確認し、 特定の修正された重力理論（例: 湯川用語、ガリレオン）の近くの太陽中心軌道を使用します。 地球。 太陽中心軸が大きくなると実験の感度が向上します 距離。 30 天文単位の位置にある星座ですが、まだその範囲内にあります 利用可能な推進力と深宇宙を利用した実現可能性の領域 通信技術により、十分な感度に近づく可能性があります。 惑星間物質の重力の寄与だけでなく、 おそらく宇宙論的な暗黒物質や暗黒エネルギーの構成要素さえも含まれます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The first detection of the quasiperiodic ultrafast outflow in the ASASSN-20qc system was reported by Pasham et al. (2024). The outflow is revealed in the soft X-ray spectra as an absorption feature, which is periodically enhanced every ~8.3 days. The periodic nature of the ultrafast outflow is best explained by an orbiting massive perturber, most likely an intermediate-mass black hole (IMBH), that is inclined with respect to the accretion flow around the primary supermassive black hole (SMBH). In this way, the orbiting body pushes the disc gas into the outflow funnel, where it is accelerated by the ordered magnetic field (Sukova et al. 2021). Quasiperiodic ultrafast outflows (QPOuts) are thus a novel phenomenon that can help reveal new extreme-/intemediate-mass ratio inspiral (EMRI/IMRI) candidates that otherwise do not exhibit significant periodic patterns in the continuum flux density. | ASASSN-20qcで準周期的超高速アウトフローを初検出 このシステムは Pasham らによって報告されました。 （2024年）。 流出が明らかになった 定期的に増強される吸収特性としての軟 X 線スペクトル 約 8.3 日ごと。 超高速流出の周期的性質は最もよく説明されます。 軌道を周回する巨大な摂動体、おそらく中間質量ブラックホールによるもの (IMBH)、初生の周囲の降着流に対して傾斜しています。 超大質量ブラックホール（SMBH）。 このようにして、周回体が円盤を押します。 ガスは流出漏斗に流入し、そこで秩序ある磁気によって加速されます。 フィールド（Sukova et al. 2021）。 したがって、準周期的超高速アウトフロー (QPOut) は次のようになります。 新しい極/中間質量比を明らかにするのに役立つ可能性のある新しい現象 それ以外の場合は有意な結果を示さない霊的 (EMRI/IMRI) 候補 連続磁束密度の周期的パターン。 |
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| In this work, we examine particle creation and the evaporation process in the context of Kalb-Ramond gravity. Specifically, we build upon two existing solutions from the literature [1] (Model I) and [2] (Model II), both addressing a static, spherically symmetric configuration. For this study, we focus on the scenario in which the cosmological constant vanishes. The analysis begins by examining bosonic particles to investigate Hawking radiation. Using the Klein-Gordon equation, the Bogoliubov coefficients are derived, highlighting the role of the parameter $\ell$, which governs Lorentz symmetry breaking, in introducing corrections to the amplitude of particle production. This forms the basis for calculating the Hawking temperature. The study further explores Hawking radiation through the tunneling mechanism, where divergent integrals are solved using the residue method. The particle creation density is also computed for fermionic particle modes. Additionally, greybody bounds are evaluated for bosons and fermions as well. Finally, we analyze the deviation of our results from those predicted by general relativity. In a general panorama, Model I exhibits the highest particle creation densities and the fastest evaporation process, whereas Model II shows the largest greybody factor intensities. | この研究では、粒子の生成と蒸発プロセスを調べます。 カルブ・ラモンド重力の文脈。 具体的には、既存の 2 つの要素を基に構築します。 文献 [1] (モデル I) および [2] (モデル II) からのソリューション。 どちらも次のことに取り組んでいます。 静的な球面対称構成。 この研究では、次のことに焦点を当てます。 宇宙定数が消滅するシナリオ。 分析は以下から始まります ホーキング放射を調べるためにボソン粒子を調べます。 を使用して、 クライン・ゴードン方程式、ボゴリューボフ係数が導出され、強調表示されます。 ローレンツ対称性の破れを支配するパラメータ $\ell$ の役割 粒子生成の振幅に補正を導入します。 これにより、 ホーキング温度を計算するための基礎。 研究ではさらに詳しく調査されています トンネル機構を通るホーキング放射、発散積分 剰余法を使って解きます。 粒子生成密度も フェルミオン粒子モードに対して計算されます。 さらに、グレイボディの境界は次のとおりです。 ボソンとフェルミ粒子についても評価されます。 最後に、の偏差を分析します。 一般相対性理論によって予測された結果からの結果。 一般的なパノラマで見ると、 モデル I は最高の粒子生成密度と最速を示します。 モデル II は最大のグレーボディ係数を示しますが、蒸発プロセス 強度。 |
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| Let $(M,h)$ be a connected, complete Riemannian manifold, let $x\in M$ and $l>0$. Then $M$ is called a $Z^x$ manifold if all geodesics starting at $x$ return to $x$ and it is called a $Y^x_l$ manifold if every unit-speed geodesic starting at $x$ returns to $x$ at time $l$. It is unknown whether there are $Z^x$ manifolds that are not $Y^x_l$-manifolds for some $l>0$. By the B\'erard-Bergery theorem, any $Y^x_l$ manifold of dimension at least $2$ is compact with finite fundamental group. We prove the same result for $Z^x$ manifolds $M$ for which all unit-speed geodesics starting at $x$ return to $x$ in uniformly bounded time. We also prove that any $Z^x$ manifold $(M,h)$ with $h$ analytic is a $Y^x_l$ manifold for some $l>0$. We start by defining a class of globally hyperbolic spacetimes (called observer-refocusing) such that any $Z^x$ manifold is the Cauchy surface of some observer-refocusing spacetime. We then prove that under suitable conditions the Cauchy surfaces of observer-refocusing spacetimes are compact with finite fundamental group and show that analytic observer-refocusing spacetimes of dimension at least $3$ are strongly refocusing. We end by stating a contact-theoretic conjecture analogous to our results in Riemannian and Lorentzian geometry. | $(M,h)$ を接続された完全リーマン多様体とし、$x\in M$ とします。 $l>0$。 すべての測地線が $x$ から始まる場合、$M$ は $Z^x$ 多様体と呼ばれます $x$ に戻り、すべての単位速度測地線の場合、それは $Y^x_l$ 多様体と呼ばれます $x$ から開始すると、時刻 $l$ で $x$ に戻ります。 あるかどうかは不明 一部の $l>0$ では $Y^x_l$ 多様体ではない $Z^x$ 多様体。 によって B\'erard-Bergery の定理、少なくとも $2$ 次元の $Y^x_l$ 多様体は次のようになります。 有限の基本群を持つコンパクト。 $Z^x$ についても同じ結果を証明します $x$ で始まるすべての単位速度測地線が $x$ に戻る多様体 $M$ 均一に制限された時間内で。 また、任意の $Z^x$ 多様体 $(M,h)$ が $h$ 解析は、一部の $l>0$ に対する $Y^x_l$ 多様体です。 クラスを定義することから始めます グローバル双曲時空 (観測者リフォーカシングと呼ばれる) の、 $Z^x$ 多様体は、観察者がリフォーカスした時空のコーシー面です。 私たちは 次に、適切な条件下ではコーシー表面が 観察者が再焦点を合わせる時空は、有限の基本群を持ち、コンパクトである。 少なくとも $3$ 次元の解析観測者リフォーカス時空が 強く焦点を合わせ直す。 最後に、同様の接触理論的予想を述べます。 リーマン幾何学とローレンツ幾何学の結果に。 |
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| In this work, we explore the intriguing phenomenon of acceleration radiation exhibited by an atom falling into a black hole. Our investigation focuses on examining the impact of Lorentz violation within the framework of the bumblebee gravity model on this phenomenon. We observe that the excitation probability although acquires Planck-like factor the exponential part of it acquires the Lorentz violation factor that shows a clear indication of violation of equivalence principle and it is rooted to Lorentz violation conformal symmetry has nothing to do with it. Then we calculate the horizon brightened acceleration radiation (HBAR) entropy for this black hole geometry. We observed that the HBAR entropy has the form similar to that of Bekenstein-Hawking black hole entropy however it has been observed that it is also influenced by Lorentz violation aspect of Bumblebee theory. We also study the prospect of equivalence principle in this Lorentz violation background. by investigating the transition probabilities of a two-level atomic detector. Transition probabilities depend both on conformal symmetry and Lorentz violation effect. | この研究では、加速放射の興味深い現象を調査します。 ブラックホールに落ちた原子によって示されます。 私たちの調査は次のことに焦点を当てています マルハナバチの枠組み内でローレンツ破れの影響を調べる この現象を重力モデルで説明します。 励起確率が プランク様因子を獲得しますが、その指数関数的な部分は ローレンツ破れ係数。 ローレンツ破れの明らかな兆候を示します。 等価原理とそれはローレンツの共形対称性の破れに根ざしています それとは何の関係もありません。 次に、明るくなった地平線を計算します このブラック ホール ジオメトリの加速放射 (HBAR) エントロピー。 私たちは観察しました HBAR エントロピーはベケンシュタイン・ホーキング・ブラックのエントロピーと同様の形式を持つこと ただし、ホールエントロピーはローレンツの影響も受けていることが観察されています。 バンブルビー理論の違反側面。 同等性の見通しについても研究します このローレンツ違反の背景には原理があります。 変遷を調べることで 2 レベル原子検出器の確率。 遷移確率は依存する 共形対称性とローレンツ違反効果の両方について。 |
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| We perform the thermal Renormalization Group (RG) study of the Asymptotically Safe (AS) quantum gravity in the Einstein-Hilbert truncation by relating the temperature parameter to the running RG scale as $T \equiv k_T = \tau k$ (in natural units) in order to determine its thermal evolution in terms of the dimensionless temperature $\tau$ which is associated with the temperature of the expanding Universe. Thus, $k_T$ and $k$ are understood as running cutoffs for thermal and quantum fluctuations, respectively. Quantum effects are taken into account by moving along the thermal RG trajectory with fixed value of $\tau$ producing the quantum effective action at a given dimensionless temperature. The $\tau$-evolution of the dimensionless Newton coupling $g(\tau)$ and the dimensionless cosmological constant $\lambda(\tau)$ results in a vanishing $g$-coordinate of the Reuter (i.e., non-Gaussian UV) fixed point in the high temperature limit ($\tau \to \infty$) which means that only the symmetric phase of AS gravity survives at $\tau = \infty$. Thus, in case of large temperatures the cosmological constant takes on a negative value in the limit $k\to 0$ which was also initially predicted by certain string theories, however, in our approach this is not in disagreement with observations, since during the thermal evolution of the Universe a phase transition occurs and the cosmological constant runs to the expected positive value at low temperatures. | 漸近的に熱繰り込み群 (RG) スタディを実行します。 アインシュタイン・ヒルベルト切断における安全 (AS) 量子重力 実行中の RG スケールの温度パラメータを $T \equiv k_T = \tau k$ (in 自然単位）の観点からその熱進化を決定するために 無次元温度 $\tau$ は次の温度に関連付けられます。 広がり続ける宇宙。 したがって、$k_T$ と $k$ は実行中のカットオフとして理解されます。 それぞれ熱揺らぎと量子揺らぎの場合。 量子効果が取られる の固定値で熱 RG 軌道に沿って移動することによって考慮されます。 $\tau$ は与えられた無次元で量子有効作用を生成します 温度。 無次元ニュートン結合の $\tau$ 進化 $g(\tau)$ と無次元宇宙定数 $\lambda(\tau)$ の結果 ロイター固定点の消失 $g$ 座標 (つまり、非ガウス UV) 高温限界 ($\tau \to \infty$) にあるということは、 AS 重力の対称位相は $\tau = \infty$ で存続します。 したがって、次の場合には、 温度が高くなると、宇宙定数は負の値になります。 $k\を0$に制限することは、特定の文字列理論によって当初予測されていました。 ただし、私たちのアプローチでは、これは観察と一致しません。 宇宙の熱進化中に相転移が起こり、 宇宙定数は、低温では期待される正の値になります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study scalar-tensor gravitational theories using on-shell amplitude methods. We focus on theories with gravity coupled to a massless scalar via the Gauss-Bonnet and Chern-Simons terms. In this framework, we calculate the waveforms for classical scalar radiation emitted in scattering of macroscopic objects, including spin effects. To this end, we use the Kosower-Maybee-O'Connell formalism, with the 5-particle amplitude for scalar emission in matter scattering calculated at tree level using the unitarity-factorization bootstrap techniques. We also discuss in detail the dependence of that amplitude on the contact terms of the intermediate 4-particle scalar-graviton-matter amplitude. Finally, we discuss the conditions for resolvability of classical scalar radiation. | シェル上の振幅を使用してスカラーテンソル重力理論を研究します メソッド。 私たちは、重力を無質量スカラーと結合した理論に焦点を当てます。 ガウス・ボネット用語とチャーン・シモンズ用語。 このフレームワークでは、 巨視的な散乱で放出される古典的なスカラー放射の波形 スピンエフェクトを含むオブジェクト。 この目的のために、私たちは、 スカラーの 5 粒子振幅を使用した Kosower-Maybee-O'Connell 形式主義 物質散乱における放出は、以下を使用してツリーレベルで計算されます。 ユニタリティ因数分解ブートストラップ手法。 についても詳しく説明します。 その振幅の中間体の接触項への依存性 4 粒子のスカラー重力物質の振幅。 最後に条件についてお話します 古典的なスカラー放射の分解能について。 |
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| We uncover the solution space of a five dimensional geometry which we deem it as the direct counterpart of the Bianchi Type V cosmological model. We kinematically reduce the scale factor matrix and then, with an appropriate scaling and choice of time, we cast the spatial equations into a simple "Kasner" like form; thus revealing linear integrals of motion. Their number is enough so that, along with the quadratic constraint, it suffices to scan the entire space of solutions. The latter is revealed to be quite rich, containing cosmological solutions, some of which admit dimensional reduction asymptotically to four dimensions, Kundt spacetimes with vanishing type I (polynomial) curvature scalars and solutions describing periodic universes which behave like cosmological time crystals. | 私たちが考える 5 次元幾何学の解空間を明らかにします。 ビアンキ タイプ V 宇宙論モデルの直接の対応物として。 私たちは スケールファクターマトリックスを運動学的に削減し、その後、適切な スケーリングと時間の選択により、空間方程式を単純な式にキャストします。 「カスナー」のような形。 したがって、運動の線形積分が明らかになります。 彼らの番号は 二次制約とともに、 ソリューションの空間全体。 後者は非常に豊富であることが明らかになり、 宇宙論的解、その一部は次元縮小を認める 漸近的に 4 次元、消失タイプ I のクント時空 周期宇宙を記述する (多項式) 曲率スカラーと解 それは宇宙論的な時間の結晶のように振る舞います。 |
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| It has been shown that double field theory (DFT) action can be constructed in a perturbative manner up to cubic order by using double copy of Yang-Mills. This construction can also be extended by starting with higher-derivative Yang-Mills theory to obtain higher-derivative DFT action. In this work, I try to use this classical double copy formulation for Abelian subsector of heterotic DFT, starting with a Yang-Mills theory including a charged scalar field, namely (Y M + \phi^3) theory. Although the methods I used cannot give an exact match, they give some promising results. | 二重場理論 (DFT) アクションは次のように構築できることが示されています。 Yang-Mills の二重コピーを使用して 3 次オーダーまで摂動的な方法。 この構築は、より高次の導関数から始めることによって拡張することもできます。 Yang-Mills 理論を使用して、より高次の微分 DFT アクションを取得します。 この仕事で私は試みます この古典的なダブルコピー定式化をアーベルサブセクターに使用するには 荷電スカラーを含むヤン・ミルズ理論から始まるヘテロティック DFT フィールド、つまり (Y M + \phi^3) 理論です。 私が使用した方法では効果は得られませんが、 完全に一致すると、有望な結果が得られます。 |
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| Rotating black holes can amplify ultralight bosonic fields through superradiance, forming macroscopic clouds known as gravitational atoms. When the cloud forms around one of the components of a binary system, it can undergo a series of distinctive interactions, comprising both secular effects, such as dynamical friction or accretion, and resonant behaviour. These processes are expected to leave a distinctive signature on the gravitational waveform emitted by the binary, whose detectability we investigate in this paper. To do so, we implement a numerical code that integrates these effects, computed within a Newtonian approximation, for intermediate-to-high mass-ratio binaries on circular equatorial orbits. Realistic waveforms incorporating these environmental influences are generated and analyzed using the Fisher matrix formalism to evaluate the detectability of bosonic clouds with current and next-generation ground-based gravitational wave observatories. Our results demonstrate the potential for gravitational wave astronomy to probe the existence and properties of ultralight bosons. | 回転するブラック ホールは、超軽量ボソン フィールドを増幅することができます。 超放射、重力原子として知られる巨視的な雲を形成します。 いつ クラウドはバイナリ システムのコンポーネントの 1 つの周りに形成され、それは次のような影響を受ける可能性があります。 などの両方の長期的な影響を含む、一連の独特の相互作用。 動的摩擦または付着、および共振挙動。 これらのプロセスは、 放出された重力波形に特徴的な痕跡を残すと予想される この論文ではその検出可能性を調査するバイナリによって検出されます。 そのために、私たちは これらの効果を統合する数値コードを実装し、 ニュートン近似、中から高質量比のバイナリの場合 円形の赤道軌道。 これらを組み込んだリアルな波形 環境への影響はフィッシャー マトリックスを使用して生成および分析されます 現在とボソン雲の検出可能性を評価するための形式主義 次世代の地上重力波観測施設。 私たちの結果 重力波天文学が宇宙を探査できる可能性を実証する 超軽量粒子の存在と性質。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we modify the $\Lambda$CDM model by introducing a deformed algebra within the framework of the Generalized Uncertainty Principle (GUP). We formulate the modified Raychaudhuri equation, where new terms are introduced which describe dynamical pressure components. For the quadratic GUP model, we derive the Hubble function, which leads to a time-dependent dark energy model. The free parameters are determined using late-time observational data, the Pantheon+ SNIa sample, the cosmic chronometers, and the DESI 2025 BAO data. We find that the modified model introduce only one new additional degree of freedom compared to the $\Lambda$CDM model. The GUP-Modified $\Lambda$CDM model provides a better fit to the data than the undeformed theory. Furthermore, we compare the same model with the DESI 2024 BAO data and find that the Bayesian evidence becomes stronger with the inclusion of the DESI 2025 release. | この研究では、変形したモデルを導入することで $\Lambda$CDM モデルを変更します。 一般化不確定性原理 (GUP) の枠組み内の代数。 私たちは 新しい項が導入された、修正されたライショードリ方程式を定式化します。 これは動的圧力成分を記述します。 二次 GUP モデルの場合、 ハッブル関数を導出し、これにより時間依存のダーク エネルギー モデルが得られます。 自由パラメータは、後期の観測データを使用して決定されます。 Pantheon+ SNIa サンプル、宇宙クロノメーター、DESI 2025 BAO データ。 私たちは 修正されたモデルでは、新しい次数が 1 つだけ導入されていることがわかります。 $\Lambda$CDM モデルと比較して自由度が高くなります。 GUP で修正された $\Lambda$CDM モデル 変形されていない理論よりもデータへの適合性が高くなります。 さらに、私たちは、 同じモデルを DESI 2024 BAO データと比較すると、ベイジアン DESI 2025 リリースを含めることで、その証拠はより強力になります。 |
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| Compact objects observed in gravitational-wave astronomy so far always come in pairs and never individually. Identifying the two components of a binary system is a delicate operation that is often taken for granted. The labeling procedure (i.e., which is object "1" and which is object "2") effectively acts as systematics, or, equivalently an unspecified prior, in gravitational-wave data inference. The common approach is to label the objects solely by their masses, on a sample-by-sample basis. We show that object identification can instead be tackled using the posterior distribution as a whole. We frame the problem in terms of constrained clustering -- a flavor of semi-supervised machine learning -- and find that unfolding the labeling systematics can significantly impact, and arguably improve, our interpretation of the data. In particular, the precision of black-hole spin measurements improves by up to 50%, multimodalities and tails tend to disappear, posteriors become closer to Gaussian distributions, and the identification of the nature of the object (i.e. black hole vs. neutron star) is facilitated. We estimate that about 10% of the LIGO/Virgo posterior samples are affected by this relabeling, i.e. they might have been attributed to the other compact object in the observed binaries. | これまで重力波天文学で観測されたコンパクトな天体は必ずやって来ます。 ペアで、決して個別ではありません。 バイナリの 2 つのコンポーネントの識別 システムは繊細な操作であるため、当然のことと思われがちです。 ラベリング プロシージャ (つまり、どれがオブジェクト "1" でどれがオブジェクト "2" であるか) が効果的に機能します。 重力波における体系的、または同等に不特定の事前分布として データ推論。 一般的なアプローチは、オブジェクトのラベルのみを付けることです。 サンプルごとに質量を測定します。 オブジェクトの識別ができることを示します。 代わりに、事後分布全体を使用して取り組む必要があります。 私たちは、 制約付きクラスタリングに関する問題 -- 半教師ありの一種 機械学習 -- そして、ラベル付け体系を解明すると、次のようなことができることが分かりました。 データの解釈に大きな影響を与え、おそらく改善します。 で 特に、ブラックホールのスピン測定の精度は最大で向上します。 50%、マルチモダリティと尾部は消失する傾向があり、事後部は次のようになります。 ガウス分布と物体の性質の特定 （つまり、ブラックホール対中性子星）が促進されます。 約 10% であると推定されます LIGO/Virgo 後方サンプルのうちの 2 つは、この再ラベル付けの影響を受けます。 観測された他のコンパクトな天体に起因する可能性があります。 バイナリ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Observational constraints on small-scale primordial gravitational waves are considerably weaker than those on large scales. We focus on scenarios with significant primordial gravitational waves and curvature perturbations on small scales, studying the energy density spectrum of the second-order TSIGW. By leveraging current data from CMB, BAO, and PTA, combined with the SNR analysis of LISA, we can investigate how tensor-scalar induced gravitational waves affect observations on various scales, thus constraining the parameter space for primordial gravitational waves and curvature perturbations. The Bayes factor analysis suggests that TSIGW+PGW might be more likely to dominate current PTA observations compared to SMBHB. | 小規模な原始重力波に対する観測上の制約は次のとおりです。 大規模なものに比べてかなり弱いです。 というシナリオに重点を置いています。 重要な原始重力波と小さな曲率摂動 スケール、二次 TSIGW のエネルギー密度スペクトルを研究します。 による CMB、BAO、PTA からの最新データを SNR 分析と組み合わせて活用 LISA を利用すると、テンソル スカラーがどのように重力波を誘発するかを調べることができます。 さまざまなスケールで観測に影響を与えるため、パラメーター空間が制限されます。 原始重力波と曲率摂動の場合。 ベイズ 因子分析は、TSIGW+PGW が優勢である可能性が高いことを示唆しています SMBHB と比較した現在の PTA 観察。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The EDE model is one of the promising solutions to the long-standing Hubble tension. This paper investigates the status of several EDE models in light of recent BAO observations from the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) and their implications for resolving the Hubble tension. The DESI Y1 BAO results deviate from the CMB and Type Ia supernova (SNeIa) observations in their constraints on the matter density $\Omega_m$ and the product of the sound horizon and the Hubble constant $r_s H_0$. Meanwhile, these EDE models happen to tend towards this deviation. Therefore, in this work, it is found that DESI Y1 BAO results strengthen the preference for EDE models and help to obtain a higher $H_0$. Even considering the Pantheon+ observations for SNeIa, which have an opposite tendency, DESI still dominates the preference for EDE. This was unforeseen in past SDSS BAO measurements and therefore emphasizes the role of BAO and SNeIa measurements in Hubble tension. | EDE モデルは、長年にわたるハッブル問題に対する有望な解決策の 1 つです。 張力。 このペーパーでは、次の観点からいくつかの EDE モデルのステータスを調査します。 暗黒エネルギー分光装置 (DESI) による最近の BAO 観測 そしてハッブル緊張の解決に対するそれらの影響。 DESI Y1 BAO 結果は、CMB および Ia 型超新星 (SNeIa) の観測とは異なります。 物質密度 $\Omega_m$ と音の積に関する制約 地平線とハッブル定数 $r_s H_0$ です。 その間、これらの EDE モデルが発生します この逸脱に向かう傾向があります。 したがって、この研究では、DESI が Y1 BAO の結果は、EDE モデルへの選好を強化し、 $H_0$ が高くなります。 SNeIa に関する Pantheon+ の観測結果を考慮しても、 逆の傾向ではありますが、DESI は依然として EDE を好む傾向にあります。 これは これは過去の SDSS BAO 測定では予想外であったため、その役割が強調されます。 ハッブル張力におけるBAOとSNeIaの測定。 |
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| We present a systematic method for analytically computing time-dependent observables for a relativistic probe particle in Coulomb and Schwarzschild backgrounds. The method generates expressions valid both in the bound and unbound regimes, namely bound-unbound universal expressions. To demonstrate our method we compute the time-dependent radius and azimuthal angle for relativistic motion in a Coulomb background (relativistic Keplerian motion), as well as the electromagnetic field radiated by a relativistic Keplerian source. All of our calculations exhibit bound-unbound universality. Finally, we present an exact expression for the semi-classical wave function in Schwarzschild. The latter is crucial in applying our method to any time-dependent observable for probe-limit motion in Schwarzschild, to any desired order in velocity and the gravitational constant $G$. | 時間依存性を分析的に計算する体系的な方法を紹介します。 クーロンとシュワルツシルトにおける相対論的プローブ粒子の観測量 背景。 このメソッドは、境界と境界の両方で有効な式を生成します。 非束縛体制、つまり束縛と束縛のない普遍的な表現。 私たちのことを実証するために 時間依存の半径と方位角を計算する方法 クーロン背景での相対論的運動 (相対論的ケプラー運動)、 相対論的ケプラー源によって放射される電磁場も同様です。 私たちの計算はすべて、境界と境界のない普遍性を示します。 最後に紹介するのは、 シュヴァルツシルトの半古典的な波動関数の正確な式。 の 後者は、私たちの方法を時間依存の観測値に適用する際に重要です。 シュヴァルツシルトのプローブ制限運動を、速度と 重力定数$G$。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Semi-analytical waveform models for black hole binaries require calibration against numerical relativity waveforms to accurately represent the late inspiral and merger, where analytical approximations fail. After the fitting coefficients contained in the model are optimized, they are typically held fixed when the model is used to infer astrophysical parameters from real gravitational-wave data. Though point estimates for the fitting parameters are adequate for most applications, they provide an incomplete description of the fit, as they do not account for either the quality of the fit or the intrinsic uncertainties in the numerical relativity data. Using the IMRPhenomD model, we illustrate how to propagate these uncertainties into the inference by sampling the fitting coefficients from a prior distribution and marginalizing over them. The prior distribution is constructed by ensuring that the model is compatible with a training set of numerical relativity surrogates, within a predefined mismatch threshold. This approach demonstrates a pathway to mitigate systematic bias in high signal-to-noise events, particularly when envisioned for the next generation of semi-analytical models. | ブラックホールバイナリの半解析波形モデルにはキャリブレーションが必要 数値相対性理論の波形に対して、後期の波形を正確に表現します。 分析的な近似が失敗するインスピレーションと合併。 フィッティング後 モデルに含まれる係数は最適化され、通常は保持されます。 モデルを使用して実際の天体物理パラメータを推測する場合に修正されました 重力波データ。 フィッティングパラメータの点推定値は次のようになりますが、 ほとんどのアプリケーションには適切ですが、説明が不完全です。 フィットの質や固有のフィット感は考慮されていないため、 数値相対性理論データの不確実性。 IMRPhenomD モデルを使用して、 サンプリングによってこれらの不確実性を推論に伝播する方法を説明する 事前分布から係数をフィッティングし、それらを境界化します。 事前分布は、モデルに互換性があることを確認することによって構築されます。 事前定義された範囲内の数値相対性サロゲートのトレーニング セットを使用 不一致のしきい値。 このアプローチは、組織的な被害を軽減する道筋を示しています。 高信号対雑音イベントにおけるバイアス、特に次のイベントを想定した場合 半解析モデルの生成。 |
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| The quantum Bell nonlocality plays a crucial role in quantum information processing. In this paper, we first obtain the quantitative analytical expression of the genuine four-partite Bell nonlocality of any 4-qubit quantum state. Then, we investigate and derive the genuine four-partite nonlocalities in the background of the Schwarzschild black hole and the Schwarzschild-de Sitter spacetime. In the Schwarzschild black hole, it is shown that the Hawking effect destroys the accessible genuine four-partite nonlocality while simultaneously having both detrimental and beneficial impacts on the inaccessible genuine four-partite nonlocality. Besides, we observe that the Hawking effect can generate the physically inaccessible genuine four-partite nonlocality for fermion fields in Schwarzschild black hole. This result shows that the genuine four-partite nonlocality can pass through the event horizon of black hole. Moreover, we also investigate the influence of the Hawking effect of the Schwarzschild-de Sitter spacetime on the genuine four-partite nonlocality of massless Dirac fields. | 量子ベルの非局所性は量子情報において重要な役割を果たします 処理。 この論文では、まず定量的な分析結果を取得します。 任意の 4 量子ビット量子の真の 4 部ベル非局所性の表現 州。 次に、真の 4 部非局所性を調査して導出します。 シュヴァルツシルト ブラック ホールとシュヴァルツシルト デの背景 シッター時空。 シュヴァルツシルト ブラック ホールでは、ホーキング博士が この効果は、アクセス可能な真の 4 部分の非局所性を破壊しますが、 有害な影響と有益な影響の両方を同時にもたらします。 アクセス不可能な真の四者非局所性。 さらに、次のことが観察されます。 ホーキング効果は物理的にアクセスできない本物の四部構成を生成する可能性がある シュヴァルツシルト ブラック ホールのフェルミオン場の非局所性。 この結果は次のことを示しています 真の四部構成非局所性は事象の地平線を通過できるということ。 ブラックホール。 さらに、ホーキング効果の影響についても調査します。 本物の四部構成におけるシュヴァルツシルト・デ・ジッター時空の 質量のないディラック場の非局所性。 |
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| Superradiance can cause the axion cloud around a rotating black hole to reach extremely high densities, and the decay of these axions can produce a powerful laser. The electric field of these lasers is strong enough that the Schwinger effect may become significant, resulting in the production of an electron-positron plasma. We explore the dynamics between axion lasers and this electron-positron plasma. While there are several mechanisms by which the inclusion of a plasma can impact the laser's behavior, the most significant of these mechanisms is that the electron-positron plasma imparts an effective mass on the photon. As the plasma frequency increases, axion decay becomes energetically unfavorable, up to the point where the axion no longer decays into photons, shutting off the laser. We find that the impact of the electron-positron plasma on the dynamics of the system depend heavily on the parameters, specifically the axion mass $m_\phi$ and the superradiant coupling $\alpha$, and that we may divide parameter space into three regimes: the unenhanced, enhanced, and unstable regimes. In the unenhanced and enhanced regime, the system will eventually settle into an equilibrium state, emitting a laser of constant luminosity while the number of axions remains constant. In the unenhanced regime, this equilibrium state can be calculated while neglecting the effects of Schwinger production; in the enhanced regime, the equilibrium luminosity is slightly larger than what it would be without Schwinger production. In the unstable regime, the electron-positron plasma suppresses axion decay to the point where the system is never able to reach equilibrium; instead, the axions continue to grow superradiantly. In all three cases, the production of superradiant axions will eventually cause the black hole to spin down to the point where superradiance ceases. | 超放射により、回転するブラック ホールの周りのアクシオン雲が到達する可能性があります。 非常に高密度であり、これらのアクシオンの崩壊により強力なエネルギーが生成される可能性があります。 レーザ。 これらのレーザーの電場は、シュウィンガーが 影響が顕著になり、 電子陽電子プラズマ。 私たちはアクシオンレーザーとこれの間のダイナミクスを調査します。 電子陽電子プラズマ。 メカニズムはいくつかありますが、 プラズマが含まれると、最も重要なレーザーの動作に影響を与える可能性があります。 これらのメカニズムは、電子陽電子プラズマが有効質量を与えるということです。 フォトン上で。 プラズマ周波数が増加すると、アクシオン崩壊が増加します。 エネルギー的に不利、アクシオンが崩壊しなくなる点まで 光子に変換し、レーザーを遮断します。 の影響が判明しました。 電子陽電子プラズマはシステムのダイナミクスに大きく依存します。 パラメータ、特にアクシオン質量 $m_\phi$ と超放射結合 $\alpha$ と、パラメータ空間を 3 つの領域に分割できると考えられます。 強化されていない、強化された、不安定な体制。 未強化と強化では この体制では、システムは最終的に平衡状態に落ち着き、 アクシオンの数が一定のままである間、一定の明るさのレーザー。 で 強化されていないレジームでは、この平衡状態は次のように計算できます。 シュウィンガー生産の影響を無視する。 強化された体制では、 平衡光度は、平衡光度が無い場合よりもわずかに大きくなります。 シュウィンガー製作。 不安定な領域では、電子陽電子プラズマ システムが決して到達できない点までアクシオンの減衰を抑制します。 平衡;代わりに、アクシオンは超放射状に成長し続けます。 3つとも 場合によっては、超放射アクシオンの生成は最終的に黒色を引き起こすでしょう。 超放射が止まる点までスピンダウンする穴。 |
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| In its second data release (DR2), the \textit{Dark Energy Spectroscopic Instrument} (DESI) publicly released measurements of Baryon Acoustic Oscillations (BAO) from over 13.1 million galaxies and 1.6 million quasars, covering the redshift range $0.295 \leq z \leq 2.330$. In this work, we investigate the impact of this new dataset on dark sector interaction models, which are motivated by non-gravitational interactions between dark energy (DE) and dark matter (DM), commonly referred to as interacting dark energy models (IDE). We focus on two frameworks: the traditional IDE model and the recently proposed sign-switching Interacting model (S-IDE), aiming to derive new and robust constraints on both scenarios. After carefully selecting the sample for the joint analysis, ensuring compatibility among the data without significant tension, our main results indicate that both models can alleviate the $H_0$ tension, reducing it to moderate tension approximately $2.7\sigma$. The IDE model shows compatibility with the latest $S_8$ constraints from cosmic shear surveys, while the S-IDE model predicts lower values of $S_8$, which align with alternative perspectives on the $S_8$ tension. For the traditional IDE model, we derive new bounds for the coupling parameter, marking the strongest constraints to date through geometric measurements. This highlights the crucial role that supernova samples can play in refining these constraints. For the S-IDE model, we find mild evidence (approximately $2\sigma$) for the coupling parameter, suggesting a potential interaction between DE and DM. | 2 番目のデータ リリース (DR2) では、\textit{暗黒エネルギー分光器 Instrument} (DESI) が Baryon Acoustic の測定値を公表 1,310万個を超える銀河と160万個のクエーサーからの振動（BAO）、 赤方偏移範囲 $0.295 \leq z \leq 2.330$ をカバーします。 この作品で私たちは、 この新しいデータセットがダークセクター相互作用モデルに及ぼす影響を調査し、 暗黒エネルギー (DE) 間の非重力相互作用によって引き起こされる およびダークマター (DM)、一般に相互作用ダークエネルギーモデルと呼ばれる (IDE)。 私たちは、従来の IDE モデルと最近の IDE モデルという 2 つのフレームワークに焦点を当てています。 新しい符号切り替え相互作用モデル (S-IDE) を提案し、新しい どちらのシナリオにも強力な制約があります。 サンプルを慎重に選択した後、 共同分析により、重大な影響を与えることなくデータ間の互換性を確保します。 緊張、私たちの主な結果は、両方のモデルが $H_0$ を軽減できることを示しています 張力を下げ、約 $2.7\sigma$ の中程度の張力に下げます。 IDE モデルは宇宙せん断による最新の $S_8$ 制約との互換性を示しています 一方、S-IDE モデルは $S_8$ のより低い値を予測しており、これは $S_8$ の緊張に関する別の視点。 従来のIDEモデルの場合、 結合パラメーターの新しい境界を導き出し、最も強いものをマークします。 幾何学的測定を通じてこれまでの制約を明らかにします。 これは重要な点を強調します これらの制約を調整する上で超新星サンプルが果たせる役割。 のために S-IDE モデルでは、カップリングの穏やかな証拠 (約 $2\sigma$) が見つかりました。 これは、DE と DM の間の潜在的な相互作用を示唆しています。 |
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| We study black holes with linear equation of state within the framework of asymptotically safe gravity. This study extends previous work on gravitational collapse in asymptotically safe gravity (that has been done for a dust fluid) by considering into account the pressure of stellar matter. We derive modified field equations containing the running gravitational coupling and the cosmological constant as functions of energy density. The interior space-time of collapsing star is modeled by the Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker metric, while the exterior is described by a static spherically symmetric space-time. Different equations of state from ordinary matter to exotic phantom energy are considered to investigate their impact on black hole structure and horizon formation. Our results illustrate that asymptotically safe gravity can introduce non-singular black hole solutions under specific conditions. These results provide new insights into black hole physics and the avoidance of singularities within the asymptotically safe gravity framework. | 私たちは、次の枠組みの中で線形状態方程式をもつブラックホールを研究します。 漸近的に安全な重力。 この研究は、重力に関する以前の研究を拡張します。 漸近的に安全な重力で崩壊する（これは粉塵流体に対して行われている） 恒星物質の圧力を考慮して。 修正されたものを導き出します 実行中の重力結合と エネルギー密度の関数としての宇宙定数。 内部の時空 崩壊する星のモデルはフリードマン-レマ\^イトレ-ロバートソン-ウォーカーによってモデル化されています メートル法ですが、外部は静的な球対称によって記述されます。 時空。 通常の物質からエキゾチックなファントムまでのさまざまな状態方程式 エネルギーはブラックホールの構造への影響を調査するために考慮され、 地平線の形成。 私たちの結果は、漸近的に安全な重力が可能であることを示しています。 特定の条件下で非特異ブラック ホール解を導入します。 これら この結果は、ブラックホールの物理学とブラックホールの回避についての新たな洞察を提供します。 漸近的に安全な重力フレームワーク内の特異点。 |
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| This study provides a concise analysis of inflation under Rastall gravity by examining three types of potential such as the power law, natural, and hilltop potentials. Choosing a minimal interaction between matter and gravity, we derived the modified slow-roll parameters, the scalar spectral index $(n_s)$, the tensor spectral index $(n_T)$, and the tensor-to-scalar ratio $(r)$. For a general power-law potential as well as for Natural & Hilltop inflation, we calculated these quantities and subsequently plotted their trajectories in the $(n_s, r)$ plane. For the power-law potential, only the cases $n = 2/3$ and $n = 1$ satisfy the observational constraint of the Planck 2018 data. The natural potential analysis shows that the mass scale is crucial, with better compatibility achieved at $f = 5M_{p}$ compared to $f = 10M_{p}$. Lastly, the Hilltop potential results indicate that among the cases studied $m = 3/2, 2, 3$, and $4$, only $m = 3/2$ exhibits marginal consistency with observational bounds, while the other cases fail to produce acceptable $(n_s - r)$ trajectories. | この研究は、ラストール重力下のインフレの簡潔な分析を提供します。 べき乗則、自然、丘の上の3種類のポテンシャルを調べる 可能性。 物質と重力の間の最小限の相互作用を選択することで、 修正されたスローロール パラメーター、スカラー スペクトル インデックス $(n_s)$ を導出しました。 テンソル スペクトル インデックス $(n_T)$ とテンソル対スカラー比 $(r)$ です。 のために 一般的なべき乗則の可能性と自然インフレおよびヒルトップインフレについては、 これらの量を計算し、その後それらの軌跡を $(n_s, r)$ 平面。 べき乗則ポテンシャルの場合、$n = 2/3$ および $n の場合のみ = 1$ は、プランク 2018 データの観測制約を満たします。 自然な 可能性のある分析では、質量規模が重要であることが示されています。 互換性は $f = 10M_{p}$ と比較して $f = 5M_{p}$ で達成されます。 最後に、 ヒルトップポテンシャルの結果は、研究されたケースの中で $m = 3/2, 2, 3$ と $4$ のうち、$m = 3/2$ のみが観測値とわずかな一致を示します 他のケースでは許容可能な $(n_s - r)$ を生成できません。 軌跡。 |
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| This study delves into the fundamental properties of graphene and boron nitride (BN) nanostructures, exploring their torsional energy characteristics within the framework of Teleparallel Equivalent of General Relativity (TEGR). By constructing nanocones with disclination defects in these materials, we investigate the linear dependence of torsional energy on the disclination angle, as predicted by TEGR. The qualitative validation of TEGR's energy expression is supported by our simulations, which show a strong correlation between the torsional energy and the disclination angle, consistent with the theoretical predictions. Furthermore, we propose a quantitative analysis by estimating the coupling constant $k$ associated with TEGR through molecular simulations and Density Functional Theory (DFT) calculations. Our results suggest that $k$ reflects the interatomic forces within the materials, providing insights into the nature of spacetime and gravitational interactions on a microscopic scale. These findings not only contribute to our understanding of material physics but also offer implications for the precision and validity of TEGR in describing gravitational phenomena. | この研究では、グラフェンとホウ素の基本的な特性を詳しく調べます。 窒化物 (BN) ナノ構造、そのねじりエネルギー特性の調査 一般相対性理論のテレパラレル等価性 (TEGR) の枠組み内で。 これらの材料に回位欠陥を備えたナノコーンを構築することで、 ねじりエネルギーのディスクリネーションへの線形依存性を調査する TEGR が予測した角度。 TEGR のエネルギーの定性的検証 この式はシミュレーションによって裏付けられており、強い相関関係が示されています。 ねじれエネルギーとディスクリネーション角の間、 理論的な予測。 さらに、次のような定量分析を提案します。 TEGR に関連する結合定数 $k$ を分子レベルで推定する シミュレーションと密度汎関数理論 (DFT) 計算。 私たちの結果 $k$ が材料内の原子間力を反映していることを示唆しています。 時空と重力相互作用の性質についての洞察を提供する 顕微鏡スケールで。 これらの発見は私たちの理解に貢献するだけではありません 材料物理学の理論だけでなく、精度と妥当性にも影響を与える 重力現象の説明における TEGR の研究。 |
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| In order to shed light on the quantum-to-classical transition of the primordial perturbations in single field inflation, we investigate the decoherence and associated quantum corrections to the correlation functions of superhorizon scalar curvature perturbations. The latter are considered as an open quantum system which undergoes quantum decoherence induced by a time-dependent environment of deep subhorizon tensorial modes through the trilinear interactions predicted by General Relativity. We first prove that, in full generality, a time dependent subhorizon environment can be relevant for decoherence during inflation, by considering derivativeless interactions, which, in our case, give the most important results. For the first time, the time dependence of the environment is properly taken into account by modifying the quantum master equation. Important non-Markovian effects pop up, instead, when dealing with derivative interactions. We adopt a possible way to treat them which has been recently proposed and seems well suited for our case. Our results show that when considering the interplay between derivativeless and derivative interactions, decoherence is slowed down. This underlines the importance of accounting for all the interactions in open quantum-system calculations in an inflationary setting. We finally compute the quantum corrections to cosmological correlation functions, by solving the transport equations induced by the quantum master equation. We also compare the results to the solutions obtained by an alternative method previously used in the literature. We observe a resummation of the quantum corrections to the power-spectrum, which is a general property of quantum master equations. We extend these results to the bispectrum, showing a decay of this correlation function in time which is analogous to the one found, previously, for the power-spectrum. | 量子から古典への移行を解明するために 単一フィールドのインフレーションにおける原始摂動を調査します。 デコヒーレンスとそれに関連する相関関数の量子補正 スーパーホライズンのスカラー曲率摂動。 後者は、 によって引き起こされる量子デコヒーレンスを受けるオープン量子システム。 深いサブホライズンテンソルモードの時間依存環境 一般相対性理論によって予測される三重線形相互作用。 まずそれを証明します。 完全に一般的ですが、時間依存のサブホライズン環境は次のことに関連する可能性があります。 導関数のない相互作用を考慮することによる、インフレーション中のデコヒーレンス、 私たちの場合、これが最も重要な結果をもたらします。 初めて、 環境の時間依存性は、変更することで適切に考慮されます。 量子マスター方程式。 代わりに、重要な非マルコフ効果が現れます。 派生的な相互作用を扱うとき。 可能な治療方法を採用しております これは最近提案されたもので、私たちのケースによく適していると思われます。 私たちの 結果は、デリバティブなしとデリバティブなしの相互作用を考慮すると、 微分相互作用により、デコヒーレンスが遅くなります。 これは次のことを強調しています オープン量子システムにおけるすべての相互作用を考慮することの重要性 インフレ環境での計算。 ついに量子を計算します 輸送を解くことによる宇宙論的相関関数の補正 量子マスター方程式によって誘導される方程式。 結果も比較してみます 以前に使用された別の方法で得られた解に対して 文学。 量子補正の再開が観察されます。 パワースペクトル。 量子マスター方程式の一般的な特性です。 私たちは これらの結果をバイスペクトルに拡張し、この相関関係の減衰を示します。 以前に見つかった関数と類似した時間関数。 パワースペクトル。 |
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| It has been shown that if one solves self-consistently the semiclassical Einstein equations in the presence of a quantum scalar field, with a cutoff on the number of modes, spacetime become flatter when the cutoff increases. Here we extend the result to include the effect of fields with spin 0, 1/2, 1 and 2. With minor adjustments, the main result persists. Remarkably, one can have positive curvature even if the cosmological constant in the bare action is negative. | 半古典的問題を自己無矛盾に解くと、 量子スカラー場の存在下でのアインシュタイン方程式、カットオフ モードの数、カットオフが増加すると時空は平坦になります。 ここ 結果を拡張して、スピン 0、1/2、1、2 のフィールドの効果を含めます。 わずかな調整を加えれば、主な結果は維持されます。 驚くべきことに、次のことが可能です。 たとえ裸の作用における宇宙定数が ネガティブ。 |
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| In the big data era of Astrophysics, the improvement of visualization techniques can greatly enhance the ability to identify and interpret key features in complex datasets. This aspect of data analysis will become even more relevant in the near future, with the expected growth of data volumes. With our studies, we aim to drive progress in this field and inspire further research. We present the second release of pastamarkers, a Python-based matplotlib package that we initially presented last year. In this new release we focus on big data visualization and update the content of our first release. We find that analyzing complex problems and mining large data sets becomes significantly more intuitive and engaging when using the familiar and appetizing colors of pasta sauces instead of traditional colormaps. | 天体物理学のビッグデータ時代、可視化の向上 この技術により、キーを識別して解釈する能力が大幅に向上します。 複雑なデータセットの特徴。 データ分析のこの側面は均一になります 近い将来、データ量の増加が予想されるため、その関連性はさらに高まります。 私たちは研究を通じて、この分野の進歩を促進し、さらなる刺激を与えることを目指しています。 研究。 Python ベースのパスタマーカーの 2 番目のリリースを紹介します。 昨年最初に発表した matplotlib パッケージ。 この新しいリリースでは 私たちはビッグデータの視覚化に焦点を当て、最初のリリースの内容を更新しました。 複雑な問題の分析と大規模なデータセットのマイニングは、 使い慣れたものを使用すると、はるかに直感的で魅力的になります 従来のカラーマップの代わりに、パスタソースの食欲をそそる色を使用します。 |
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| Gravitational memory, which describes the permanent shift in the strain after the passage of gravitational waves, is directly related to Weinberg's soft graviton theorems and the Bondi-Metzner-Sachs (BMS) symmetry group of asymptotically flat space-times. In this work, we provide an equivalent description of the phenomenon in local coordinates around gravitational wave detectors, such as transverse-traceless (TT) gauge. We show that gravitational memory is encoded in large residual diffeomorphisms in this gauge, which include time-dependent anisotropic spatial rescalings, and prove their equivalence to BMS transformations when translated to TT gauge. We then derive the associated Ward identities and associated soft theorems, for both scattering amplitudes and equal-time (in-in) correlation functions, and explicitly check their validity for planar gravitational waves. The in-in identities are recognized as the flat-space analog of the well-known inflationary consistency relations. | 重力記憶。 重力波の通過は、ワインバーグのソフトに直接関係しています。 重力子定理とボンダイ・メッツナー・サックス (BMS) 対称群 漸近的に平坦な時空。 この作業では、同等のものを提供します。 重力波の周囲の局所座標における現象の説明 横方向トレースレス (TT) ゲージなどの検出器。 私たちは重力を示します 記憶は、このゲージ内の大きな残差微分同相写像でエンコードされます。 時間依存の異方性空間リスケーリングを含み、その証明 TT ゲージに変換すると、BMS 変換と同等になります。 次に導出します 関連するウォード恒等式と関連するソフト定理（両方について） 散乱振幅と等時間 (in-in) 相関関数、および 平面重力波に対するそれらの妥当性を明示的にチェックします。 インイン アイデンティティは、よく知られているものの平面空間の類似物として認識されます。 インフレ一貫性関係。 |
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| We have discussed in detail how neutrinos produced from inflaton solely through gravitational interaction can successfully reheat the universe. For this, we have introduced the well-known Type-I seesaw neutrino model. Depending on seesaw model parameters, two distinct reheating histories have been realized and dubbed as i) Neutrino dominating: Following the inflaton domination, the universe becomes neutrino dominated, and their subsequent decay concludes the reheating process, and ii) Neutrino heating: Despite being sub-dominant compared to inflaton energy, neutrinos efficiently heat the thermal bath and produce the radiation dominated universe. Imposing baryon asymmetric yield, the $\Delta N_{\rm eff}$ constraint at Big Bang Nucleosynthesis (BBN) considering primordial gravitational waves (PGW), we have arrived at the following constraints on reheating equation of state to lie within $0.5\lesssim w_\phi\lesssim1.0$. In these neutrino-driven reheating backgrounds, we further performed a detailed analysis of both thermal and non-thermal production of dark matter (DM), invoking two minimal models, namely the Higgs portal DM and classical QCD pseudo scalar axion. An interesting correlation between seemingly uncorrelated DM and Type-I seesaw parameters has emerged when confronting various direct and indirect observations. When DMs are set to freeze-in, freeze-out, or oscillate during reheating, new parameter spaces open, which could be potentially detectable in future experiments, paving an indirect way to look into the early universe in the laboratory. | ニュートリノがどのようにインフラトンだけから生成されるのかについて詳しく説明しました。 重力相互作用を通じて宇宙を再加熱することに成功します。 のために これは、よく知られている Type-I シーソー ニュートリノ モデルを導入したものです。 場合によっては シーソーモデルのパラメータに基づいて、2 つの異なる再加熱履歴が実現されました i) ニュートリノ支配: インフレトン支配に続いて、 宇宙はニュートリノ支配となり、その後のニュートリノの崩壊により、 再加熱プロセス、および ii) ニュートリノ加熱: 準優勢であるにもかかわらず インフレトンエネルギーと比較して、ニュートリノは効率的に温泉を加熱し、 放射線が支配する宇宙を生み出す。 印象的なバリオン非対称収量、 ビッグバン元素合成 (BBN) における $\Delta N_{\rm eff}$ 制約を考慮した 原始重力波 (PGW) では、次のことに到達しました。 $0.5\lesssim 以内に収まる状態方程式の再加熱に関する制約 w_\phi\lesssim1.0$。 これらのニュートリノ駆動の再加熱の背景において、私たちはさらに、 の熱生成と非熱生成の両方の詳細な分析を実行しました。 ダークマター (DM)、2 つの最小モデル、すなわちヒッグス ポータル DM と 古典的な QCD 擬似スカラー アクシオン。 一見すると次のような興味深い相関関係 無相関の DM と Type-I シーソー パラメータが対峙したときに出現しました。 さまざまな直接的および間接的な観察。 DM がフリーズインするように設定されている場合、 フリーズアウト、または再加熱中に発振すると、新しいパラメータ空間が開きます。 今後の実験で検出できる可能性があり、間接的な道が開かれる可能性がある 研究室で初期の宇宙を調べるために。 |
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| Perfect cosmological hyperfluids generalize the concept of a perfect fluid within the framework of metric affine gravity. These hyperfluids encode the microstructure of matter including shear, dilation, and spin via the hypermomentum tensor. In this paper, we focus on the observational constraints of the recently introduced Yano-Schr\"odinger hyperfluid, which sources a special type of nonmetricity that preserves the lengths of vectors under autoparallel transport. We propose a model in which the effective nonmetricity contributions to pressure and matter density are related linearly as $p_{\text{eff}} = \omega \rho_{\text{eff}}$. This assumption allows for a straightforward parameterization of deviations from standard cosmological behavior while maintaining analytical tractability. To constrain the effective equation of state parameter $\omega$, we perform a Markov Chain Monte Carlo analysis using Baryon Acoustic Oscillation measurements from the Dark Energy Spectroscopic Instrument Year 1 and the Dark Energy Survey Year 6, along with Type Ia supernova and Cosmic Chronometer data. In our analysis, we treat $r_d$ as a free parameter, enabling late-time data to extract posterior distributions for the Hubble constant ($H_0$) and the sound horizon ($r_d$), along with the corresponding model parameters. Our results yield $H_0 = 66.9 \pm 1.6$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$ and $r_d = 147.7 \pm 3.5$ Mpc, with $\omega = -0.476$. Finally, we employ various statistical metrics to compare different Yano-Schr\"odinger models against the $\Lambda$CDM model. We find that the LESC model provides a better fit to the data, suggesting that modifications to metric-affine gravity could offer viable alternatives to the standard cosmological paradigm. | 完全宇宙論的超流体は、完全流体の概念を一般化します。 計量アフィン重力の枠組み内で。 これらの超流体は、 せん断、膨張、スピンを含む物質の微細構造 超運動量テンソル。 この論文では、観測上の制約に焦点を当てます。 最近導入されたヤノ・シュア・オーディンガー超流体。 ベクトルの長さを保存する特別なタイプの非計量性 自動平行搬送。 有効な非計量性が次のようなモデルを提案します。 圧力と物質密度への寄与は次のように直線的に関係します。 $p_{\text{eff}} = \omega \rho_{\text{eff}}$。 この仮定により、 標準的な宇宙論からの逸脱を簡単にパラメータ化する 分析の扱いやすさを維持しながら動作を制御します。 効果的なものを制限するには 状態方程式パラメータ $\omega$ では、マルコフ連鎖モンテカルロを実行します 暗黒エネルギーからのバリオン音響振動測定を使用した分析 分光装置 1 年目とダーク エネルギー調査 6 年目、および Ia 型超新星と宇宙クロノメーターのデータ。 私たちの分析では $r_d$ を扱います 無料のパラメータとして、遅延データから事後分布を抽出できるようにする ハッブル定数 ($H_0$) と音の地平線 ($r_d$) に加えて、 対応するモデルパラメータ。 結果は $H_0 = 66.9 \pm 1.6$ km となります。 s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$ および $r_d = 147.7 \pm 3.5$ Mpc、$\omega = -0.476$。 最後に、さまざまな統計指標を使用して、さまざまなデータを比較します。 Yano-Schr\"odinger モデルを $\Lambda$CDM モデルに対して検証しました。 LESC が モデルはデータによりよく適合しており、 メートルアフィン重力は標準に対する実行可能な代替手段を提供する可能性がある 宇宙論的パラダイム。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we investigate traversable wormholes within the framework of Einstein-Euler-Heisenberg (EEH) nonlinear electrodynamics. By employing the Einstein field equations with quantum corrections from the Euler-Heisenberg Lagrangian, we derive wormhole solutions and examine their geometric, physical, and gravitational properties. Two redshift function models are analyzed: one with a constant redshift function and another with a radial-dependent function $\Phi=r_{0}/r$. Our analysis demonstrates that the inclusion of quantum corrections significantly influences the wormhole geometry, particularly by mitigating the need for exotic matter. The shape function and energy density are derived and examined in both models, revealing that the energy conditions, including the weak and null energy conditions (WEC and NEC), are generally violated at the wormhole throat. However, satisfaction of the strong energy condition (SEC) is observed, consistent with the nature of traversable wormholes. The Arnowitt-Deser-Misner (ADM) mass of the EEH wormhole is calculated, showing contributions from geometric, electromagnetic, and quantum corrections. The mass decreases with the Euler-Heisenberg correction parameter, indicating that quantum effects contribute significantly to the wormhole mass. Furthermore, we investigate gravitational lensing within the EEH wormhole geometry using the Gauss-Bonnet theorem, revealing that the deflection angle is influenced by both the electric charge and the nonlinear parameter. The nonlinear electrodynamic corrections enhance the gravitational lensing effect, particularly at smaller impact parameters. | この研究では、次の枠組み内で通過可能なワームホールを調査します。 アインシュタイン・オイラー・ハイゼンベルク (EEH) 非線形電気力学。 を採用することで、 オイラー・ハイゼンベルクからの量子補正を伴うアインシュタイン場方程式 ラグランジュ法により、ワームホールの解を導き出し、その幾何学的、物理的、 そして重力特性。 2 つの赤方偏移関数モデルが分析されます。 一定の赤方偏移関数を使用するものと、動径依存関数を使用するもの $\ファイ=r_{0}/r$。 私たちの分析は、量子が含まれていることを示しています。 補正は、特に次のような影響により、ワームホールの形状に大きな影響を与えます。 エキゾチックな物質の必要性を軽減します。 形状関数とエネルギー密度 両方のモデルで導出され、検討された結果、エネルギー条件が明らかになりました。 弱いエネルギー条件とヌル エネルギー条件 (WEC および NEC) を含む、一般的に ワームホールの喉で犯されました。 しかし、強いエネルギーの満足感 状態 (SEC) が観察され、通過可能なものの性質と一致する ワームホール。 EEH ワームホールのアーノウィット・デザート・マイズナー (ADM) 質量は次のとおりです。 計算され、幾何学、電磁気、量子からの寄与が示される 修正。 質量はオイラー・ハイゼンベルク補正パラメータとともに減少します。 これは、量子効果がワームホールの質量に大きく寄与していることを示しています。 さらに、EEH ワームホール内の重力レンズ効果を調査します。 ガウス・ボンネット定理を使用して幾何学を計算すると、偏向角は次のようになります。 電荷と非線形パラメータの両方の影響を受けます。 の 非線形電気力学的補正により重力レンズ効果が強化され、 特に衝撃パラメータが小さい場合に顕著です。 |
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| This article is the second of two in which we develop a geometric framework for analysing silent and anisotropic big bang singularities. In the present article, we record geometric conclusions obtained by combining the geometric framework with Einstein's equations. The main features of the results are the following: The assumptions do not involve any symmetry requirements and are weak enough to be consistent with most big bang singularities for which the asymptotic geometry is understood. The framework gives a clear picture of the asymptotic geometry. It also reproduces the Kasner map, conjectured in the physics literature to constitute the essence of the asymptotic dynamics for vacuum solutions to Einstein's equations. When combined with Einstein's equations, the framework yields partial improvements of the assumptions concerning, e.g., the expansion normalised Weingarten map $\mathcal{K}$ (one of the central objects of the framework, defined as the Weingarten map of the leaves of the foliation divided by the mean curvature). For example, the expansion normalised normal derivative of $\mathcal{K}$ can, under suitable assumptions concerning the eigenvalues of $\mathcal{K}$, be demonstrated to decay exponentially and $\mathcal{K}$ can be demonstrated to converge exponentially, even though we initially only impose weighted bounds on these quantities. Finally, the framework gives a unified perspective on the existing results. Moreover, in $3+1$-dimensions, the only parameters necessary to interpret the results are the eigenvalues of $\mathcal{K}$ and an additional scalar function determined by the geometry induced on the leaves of the foliation. In the companion article, we obtain conclusions concerning the asymptotic behaviour of solutions to linear systems of wave equations on the backgrounds consistent with the framework. | この記事は、幾何学的なフレームワークを開発する 2 つの記事のうちの 2 つ目です。 サイレントで異方性のビッグバン特異点を分析するため。 現在では 記事では、幾何学的な結果を組み合わせて得られた幾何学的な結論を記録します。 アインシュタインの方程式を使ったフレームワーク。 結果の主な特徴は、 以下: この仮定には対称性の要件は含まれておらず、 ほとんどのビッグバン特異点と一致するほど十分に弱い。 漸近幾何学は理解されています。 フレームワークは、 漸近幾何学。 また、で推測されているカスナー図も再現します。 漸近力学の本質を構成する物理学文献 アインシュタイン方程式の真空解。 アインシュタインと組み合わせると 方程式を使用すると、フレームワークにより仮定が部分的に改善されます。 たとえば、展開正規化ワインガルテン写像 $\mathcal{K}$ ( フレームワークの中心的なオブジェクト。 ワインガルテン マップとして定義されます。 葉の葉を平均曲率で割ったもの）。 たとえば、 $\mathcal{K}$ の展開正規化正規導関数は、適切な条件下で実行できます。 $\mathcal{K}$ の固有値に関する仮定は次のように証明されます。 指数関数的に減衰し、$\mathcal{K}$ が収束することが証明できる 最初はこれらに重み付けされた境界を課すだけであったとしても、指数関数的に増加します。 数量。 最後に、このフレームワークは既存のプロジェクトに対する統一された視点を提供します。 結果。 さらに、$3+1$ 次元では、必要なパラメータは次のとおりです。 結果は $\mathcal{K}$ の固有値と追加の値であると解釈します。 葉に誘発される幾何学形状によって決定されるスカラー関数 葉状化。 関連記事では、漸近的に関する結論が得られます。 背景における波動方程式の線形系の解の挙動 フレームワークと一致しています。 |
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| The recent evidence of nanohertz (nHz) gravitational wave (GW) background by pulsar timing array (PTA) collaborations has sparked considerable interest in understanding its astrophysical origins, particularly regarding supermassive black hole binaries (SMBHBs). In this work, we focus on individual SMBHBs that will be hopefully detected in upcoming PTA observations. The effect of nHz GWs on the pulse arriving times is in general decomposed as a pulsar term and an Earth term, where the pulsar term encodes the pulsar-Earth distance as a phase shift relative to the Earth term, but is usually treated as an extra noise source since the pulsar distance is in general not well measured with uncertainty larger than the wavelength of nHz GWs. We propose that the pulsar distance could be constrained by combining the phase information of multiple SMBHBs that are individually resolved. Using Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulations, we demonstrate that the pulsar distances can be measured to better than $0.4$ pc (1 pc) for pulsars at $D\sim 1$ kpc ($\sim 2.2$ kpc) with 30 years of observations by a 20-pulsar PTA with a noise level of $\sigma_{\rm n}=20$ ns in the Square Kilometre Array (SKA) era. | ナノヘルツ (nHz) 重力波 (GW) バックグラウンドの最近の証拠 パルサー タイミング アレイ (PTA) のコラボレーションは、かなりの関心を引き起こしています。 その天体物理学的起源、特に超大質量に関する理解 ブラック ホール バイナリ (SMBHB)。 この研究では、以下のような個々の SMBHB に焦点を当てます。 今後のPTAの観察で検出されることが期待されます。 nHz GW の効果 パルス到着時間は、一般にパルサー項と 地球項。 パルサー項はパルサーと地球の距離を位相としてエンコードします。 地球の項に相対的なシフトですが、通常は余分なノイズとして扱われます。 パルサー距離は一般にうまく測定できないため、情報源は次のとおりです。 nHz GW の波長よりも大きな不確実性。 我々は、パルサーが 複数の位相情報を組み合わせることで距離を制限できます。 個別に解決される SMBHB。 マルコフ連鎖モンテカルロ (MCMC) の使用 シミュレーションにより、パルサー距離をより適切に測定できることを実証します。 30 個の $D\sim 1$ kpc ($\sim 2.2$ kpc) のパルサーの場合、$0.4$ pc (1 pc) よりも $\sigma_{\rm のノイズレベルを持つ 20 個のパルサー PTA による長年の観測 平方キロメートル アレイ (SKA) 時代では、n}=20$ ns。 |
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| Gravitational wave (GW) searches using pulsar timing arrays (PTAs) are commonly assumed to be limited to a GW frequency of $\lesssim 4\times 10^{-7}$Hz given by the Nyquist rate associated with the average observational cadence of $2$ weeks for a single pulsar. However, by taking advantage of asynchronous observations of multiple pulsars, a PTA can detect GW signals at higher frequencies. This allows a sufficiently large PTA to detect and characterize the ringdown signals emitted following the merger of supermassive binary black holes (SMBBHs), leading to stringent tests of the no-hair theorem in the mass range of such systems. Such large-scale PTAs are imminent with the advent of the FAST telescope and the upcoming era of the Square Kilometer Array (SKA). To scope out the data analysis challenges involved in such a search, we propose a likelihood-based method coupled with Particle Swarm Optimization and apply it to a simulated large-scale PTA comprised of $100$ pulsars, each having a timing residual noise standard deviation of $100$~nsec, with randomized observation times. Focusing on the dominant $(2,2)$ mode of the ringdown signal, we show that it is possible to achieve a $99\%$ detection probability with a false alarm probability below $0.2\%$ for an optimal signal-to-noise ratio (SNR) $>10$. This corresponds, for example, to an equal-mass non-spinning SMBBH with an observer frame chirp mass $M_c = 9.52\times10^{9}M_{\odot}$ at a luminosity distance of $D_L = 420$ Mpc. | パルサー タイミング アレイ (PTA) を使用した重力波 (GW) 探索は、 一般に、GW 頻度は $\lesssim 4\times に制限されると想定されます 10^{-7}$Hz は、平均観測値に関連付けられたナイキスト レートによって与えられます。 1 つのパルサーに対して週 $2$ のケイデンス。 ただし、それを利用することで、 複数のパルサーの非同期観測により、PTA は GW 信号を検出できます。 より高い周波数。 これにより、十分に大きな PTA が検出し、 超大質量の合体後に発せられるリングダウン信号の特徴を明らかにする バイナリ ブラック ホール (SMBBH)、ヘアなし定理の厳格なテストにつながる そのようなシステムの質量範囲内で。 このような大規模なPTAの開催が目前に迫っています。 FAST望遠鏡の出現と平方キロメートルアレイの来るべき時代 (スカ)。 このような検索に伴うデータ分析の課題を詳細に調べるために、 粒子群最適化と組み合わせた尤度ベースの手法を提案し、 これを、$100$ のパルサーで構成されるシミュレートされた大規模 PTA に適用します。 タイミング残留ノイズ標準偏差 $100$~nsec、ランダム化 観察時間。 リングダウンの支配的な $(2,2)$ モードに焦点を当てる 信号により、$99\%$ の検出確率を達成できることがわかります。 誤報確率が $0.2\%$ 未満で最適な信号対雑音比 比率 (SNR) $>10$。 これは、たとえば、等質量非回転に相当します。 オブザーバー フレーム チャープ質量 $M_c = 9.52\times10^{9}M_{\odot}$ を持つ SMBBH $D_L = 420$ Mpcの光度距離。 |
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| We introduce the notion of causally-null-compactifiable space-times which can be canonically converted into a compact timed-metric-spaces using the cosmological time of Andersson-Howard-Galloway and the null distance of Sormani-Vega. We produce a large class of such space-times including future developments of compact initial data sets and regions which exhaust asymptotically flat space-times. We then present various notions of intrinsic distances between these space-times (introducing the timed-Hausdorff distance) and prove some of these notions of distance are definite in the sense that they equal zero iff there is a time-oriented Lorentzian isometry between the space-times. These definite distances enable us to define various notions of convergence of space-times to limit space-times which are not necessarily smooth. Many open questions and conjectures are included throughout. | 私たちは、因果関係がヌルで圧縮可能な時空の概念を導入します。 を使用して、コンパクトなタイムメトリック空間に標準的に変換できます。 アンダーソン・ハワード・ギャロウェイの宇宙時間とヌル距離 ソルマーニ・ベガ。 私たちは未来を含むそのような時空の大規模なクラスを生成します コンパクトな初期データセットと領域の開発 漸近的に平坦な時空。 次に、固有のさまざまな概念を提示します。 これらの時空間の距離 (時限ハウスドルフ距離の導入) そして、これらの距離の概念のいくつかは、次のような意味で明確であることを証明します。 間に時間指向のローレンツ等長性がある場合、ゼロに等しくなります。 時空。 これらの明確な距離により、さまざまな概念を定義できるようになります。 必ずしもそうではない時空を制限するための時空の収束 スムーズ。 全体を通して、多くの未解決の疑問や推測が含まれています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Since their domestication at the dawn of civilization, cats have been known for their uncanny ability to seemingly defy gravity. We conjecture that this innate ability of cats is real: uniquely in the animal kingdom, felis catus, possibly along with a few closely related species, are indeed capable of manipulating their passive gravitational mass. We explore this idea in the context of both general relativity and quantum physics. We reach the intriguing conclusion that a close study of the behavior of cats in a gravitational field might shed light not only on the mechanism of neutrino mass mixing but perhaps even on the most fundamental question in theoretical physics: a satisfactory unification of the theory of gravitation and quantum field theory. | 猫は文明の黎明期に家畜化されて以来、知られてきました。 一見重力に逆らうかのような彼らの驚異的な能力のために。 これは、 猫の生来の能力は本物です。 動物界で唯一、ネコ科の動物であるネコ科の動物は、 おそらくいくつかの密接に関連した種とともに、実際に次のような能力があります。 受動的重力質量を操作します。 このアイデアについては、 一般相対性理論と量子物理学の両方の文脈。 私たちは興味深いことに到達します 重力場における猫の行動を詳しく研究した結果、 ニュートリノの質量混合のメカニズムだけでなく、おそらく 理論物理学の最も基本的な問題に関してさえ、満足のいく結果が得られました。 重力理論と場の量子理論の統合。 |
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| The gravitational-wave (GW) memory effect is a strong-field relativistic phenomenon that is associated with a persistent change in the GW strain after the passage of a GW. The nonlinear effect arises from interactions of GWs themselves in the wave zone and is an observable effect connected to the infrared properties of general relativity. The detection of the GW memory effect is possible with LIGO and Virgo in a population of binary-black-hole (BBH) mergers or from individual events with next-generation ground- and space-based GW detectors or pulsar timing arrays. Matched-filtering-based searches for the GW memory require accurate, and preferably rapid-to-evaluate waveform models of the memory effect's GW signal. One important element of such a waveform model is a model for the final memory offset -- namely, the net change in strain between early and late times. In this paper, we construct a model for the final memory offset from the merger of nonspinning BBH systems in quasicircular orbits. A novel ingredient of this model is that we first compute the memory signal for extreme mass-ratio inspirals using a high post-Newtonian-order analytic calculation, and we use this analytical result to fix the coefficient in the fit which is linear in the mass-ratio. The resulting memory-offset fit could be used for detecting the GW memory for binaries that merge on a timescale that is short relative to the inverse of the low-frequency cutoff of a GW detector. Additionally, this fit will be useful for analytic waveform models of the GW memory signals in the time and frequency domains. | 重力波 (GW) メモリー効果は強磁場相対論的理論です 後の GW ひずみの持続的な変化に関連する現象 GWの通過。 非線形効果はGWの相互作用から生じる 自身が波動ゾーンに存在し、それに関連する観察可能な効果です。 一般相対性理論の赤外線の性質。 GWメモリの検出 バイナリーブラックホールの集団におけるLIGOとVirgoの効果は可能です (BBH) の合併、または次世代グラウンドとの個々のイベントからの 宇宙ベースの GW 検出器またはパルサー タイミング アレイ。 マッチドフィルタリングベース GW メモリの検索には正確な、できれば迅速な評価が必要です メモリーエフェクトのGW信号の波形モデル。 そのような重要な要素の 1 つは、 波形モデルは、最終的なメモリ オフセット、つまりネットのモデルです。 初期と後期での緊張の変化。 この論文では、 非回転 BBH システムの合併による最終メモリ オフセットのモデル 準円軌道。 このモデルの新しい要素は、最初に計算することです。 極端な質量比の記憶信号は、高い ポストニュートン次数の解析計算を行い、この解析結果を次の目的に使用します。 質量比で線形となるフィッティングの係数を修正します。 結果として得られる メモリ オフセット フィットは、バイナリの GW メモリを検出するために使用できます。 低周波数の逆数に比べて短いタイムスケールでマージする GW検出器のカットオフ。 さらに、この適合は分析にも役立ちます。 時間領域と周波数領域での GW メモリ信号の波形モデル。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the dynamics of test particles, perturbations, and greybody factors within the framework of a Bardeen-like AdS black hole (BH) with a phantom global monopole. This study explores the interactions between nonlinear electrodynamics, the energy scale of symmetry breaking, and space-time topology. We analyze the geodesic motion of null and time-like particles, deriving effective potentials that describe their trajectories. Utilizing the Regge-Wheeler potential, we calculate the quasinormal modes (QNMs) for scalar, vector, and tensor perturbations, applying the sixth-order WKB approximation. Our findings highlight how the Bardeen-like parameter ($\mathrm{b}$) and the energy scale of symmetry breaking, characterized by the parameter ($\eta$), influence the QNM spectra, with potential implications for gravitational wave observations. We also examine greybody factors, focusing on the transmission and reflection coefficients for scalar and axial fields, and employ semi-analytic techniques to derive precise bounds. Furthermore, we assess the thermodynamic stability of the BH, emphasizing the role of these parameters in phase transitions and stability criteria. | テスト粒子、摂動、グレイボディのダイナミクスを調査します バーディーンのような AdS ブラック ホール (BH) の枠組み内の要因 幻の世界的モノポール。 この研究では、非線形間の相互作用を調査します。 電気力学、対称性の破れのエネルギースケール、時空 トポロジー。 ヌル粒子と時間状粒子の測地線運動を解析します。 軌道を説明する有効なポテンシャルを導き出します。 を活用して、 Regge-Wheeler ポテンシャル、スカラーの準正規モード (QNM) を計算します。 6 次 WKB 近似を適用して、ベクトルおよびテンソル摂動を計算します。 私たちの調査結果は、バーディーンのようなパラメータ ($\mathrm{b}$) と パラメータ ($\eta$) によって特徴付けられる、対称性の破れのエネルギー スケール、 QNMスペクトルに影響を与え、重力波に影響を与える可能性がある 観察。 また、透過に焦点を当てて、グレイボディ要因も調査します。 スカラーフィールドと軸フィールドの反射係数と、 正確な境界を導き出すための半分析手法。 さらに、私たちが評価するのは、 BH の熱力学的安定性、これらのパラメーターの役割を強調 相転移と安定性の基準。 |
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| The parametrized post-Einsteinian (ppE) framework and its variants are widely used to probe gravity through gravitational-wave tests that apply to a large class of theories beyond general relativity. However, the ppE framework is not truly theory-agnostic as it only captures certain types of deviations from general relativity: those that admit a post-Newtonian series representation in the inspiral of coalescing compact objects. Moreover, each type of deviation in the ppE framework has to be tested separately, making the whole process computationally inefficient and expensive, possibly obscuring the theoretical interpretation of potential deviations that could be detected in the future. We here present the neural post-Einsteinian (npE) framework, an extension of the ppE formalism that overcomes the above weaknesses using deep-learning neural networks. The core of the npE framework is a variational autoencoder that maps the discrete ppE theories into a continuous latent space in a well-organized manner. This design enables the npE framework to test many theories simultaneously and to select the theory that best describes the observation in a single parameter estimation run. The smooth extension of the ppE parametrization also allows for more general types of deviations to be searched for with the npE model. We showcase the application of the new npE framework to future tests of general relativity with the fifth observing run of the LIGO-Virgo-KAGRA collaboration. In particular, the npE framework is demonstrated to efficiently explore modifications to general relativity beyond what can be mapped by the ppE framework, including modifications coming from higher-order curvature corrections to the Einstein-Hilbert action at high post-Newtonian order, and dark-photon interactions in possibly hidden sectors of matter that do not admit a post-Newtonian representation. | パラメータ化されたポスト アインシュタイン (ppE) フレームワークとそのバリアントは、広く普及しています。 大規模な宇宙に適用される重力波テストを通じて重力を調査するために使用されます。 一般相対性理論を超える理論のクラス。 ただし、PPE フレームワークはそうではありません。 特定の種類の逸脱のみを捉えるため、真に理論に依存しない 一般相対性理論: ポストニュートン級数表現を認めるもの コンパクトなオブジェクトが合体するインスピレーション。 また、それぞれの偏差の種類は、 ppE フレームワークは個別にテストする必要があるため、プロセス全体が 計算効率が悪く高価であり、理論的な理解が曖昧になる可能性がある 将来検出される可能性のある潜在的な逸脱の解釈。 私たちは ここでは、ニューラル ポスト アインシュタイン (npE) フレームワーク、つまり、 深層学習ニューラルを使用して上記の弱点を克服する ppE 形式主義 ネットワーク。 npE フレームワークの中核は、マッピングする変分オートエンコーダーです。 離散 ppE 理論をよく組織化された連続潜在空間に変換する やり方。 この設計により、npE フレームワークで多くの理論をテストできるようになります 同時に、観察を最もよく説明する理論を選択します。 単一のパラメータ推定の実行。 ppEのスムーズな延長 パラメータ化により、より一般的なタイプの逸脱を検索することもできます npE モデルの場合。 新しい npE フレームワークのアプリケーションを紹介します。 5回目の観測による一般相対性理論の将来のテスト LIGO-Virgo-KAGRAのコラボレーション。 特に、npE フレームワークは 一般相対性理論の修正を効率的に探索できることが実証されました。 ppE フレームワークによってマッピングできるもの (からの変更を含む) 高速でのアインシュタイン・ヒルベルト作用に対する高次の曲率補正 ポストニュートン秩序、およびおそらく隠されたセクターにおける暗黒光子の相互作用 ポストニュートン表現を認めない物質。 |
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| Loop quantum cosmology was shown to interpolate between de Sitter and FLRW Universe phases through a bounce by including Euclidean and Lorentzian terms of the Hamiltonian constraint with weight one -that corresponding to classical General Relativity. Unitary evolution required self-adjoint extensions of the constraint and a Planckian cosmological constant was obtained. Independent work took a positive weight to get a cosmological constant with the observed value, without considering unitarity. In this work we address the unitary evolution of the model for arbitrary weight. For non positive weight parameter unitary holds but for positive values self-adjoint extensions are required. To encompass observations the extensions here provided are mandatory. These are implemented in a propagator. Finally, we discuss our results and perspectives. | ループ量子宇宙論は、デ・シッターと FLRW の間を補間することが示されました ユークリッド項とローレンツ項を含めることにより、バウンスを介して宇宙が位相します。 重み 1 のハミルトニアン制約 - 古典的な制約に対応する 一般相対性理論。 単一進化には、 制約とプランク宇宙定数が得られました。 独立した仕事 観測値の宇宙定数を得るために正の重みを取り、 統一性を考慮せずに。 この研究では、次の単一進化に取り組みます。 任意の重みのモデル。 非正の重みパラメータのユニタリー保持 ただし、正の値の場合は自己随伴拡張が必要です。 包含する ここで提供される拡張機能は必須であることを確認してください。 これらが実装されています プロパゲータで。 最後に、結果と展望について説明します。 |
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| We compute the greybody factor for scalar and photon radiations in AdS Schwarzschild black brane. We consider the linearized field equations satisfied by the minimally coupled massive scalar field and the transverse components of the Maxwell fields on the black brane background and recast them to the Heun's equations by appropriate change of variables and field redefinitions. At the asymptotic region, we consider appropriate linear combinations of the normalizable and non-normalizable solutions of the field equations to construct in/outgoing modes. We consider the ingoing solutions near horizon to construct the IN state and compute the coefficients of the in- and outgoing modes of the asymptotic solutions in terms of the connection coefficients of the Heun functions. Finally by calculating ratio of the coefficient of outgoing modes to the ingoing modes we find an exact expression for the greybody factor. We find that the greybody factor for the transverse Maxwell fields and that for the scalars dual to the conformal scalar primaries with odd integer scaling dimensions vanish off. | AdS でスカラー放射とフォトン放射のグレーボディ係数を計算します。 シュヴァルツシルトのブラックブレーン。 線形化された場の方程式が満たされているとみなします。 最小限に結合された大規模なスカラー場と次の横成分によって ブラック ブレーンの背景にマクスウェル フィールドを配置し、それらを Heun のものにリキャストします。 変数の適切な変更とフィールドの再定義によって方程式を作成します。 で 漸近領域では、次の適切な線形結合を考慮します。 構築する場方程式の正規化可能な解と正規化不可能な解 受信/送信モード。 私たちは、地平線に近い将来のソリューションを検討して構築します。 IN 状態を調べ、その入力モードと出力モードの係数を計算します。 Heun の接続係数に関する漸近解 機能。 最後に、出射モードの係数と 入力モードでは、グレーボディ要素の正確な式が見つかります。 私たちは見つけます 横方向マクスウェル場のグレーボディ係数と、 奇数の整数スケーリングを持つ等角スカラー原色に対して双対的なスカラー 次元が消える。 |