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gr-qc

日本時間2025年 5月 12日 15時 10分 作成
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今日の記事タイトル一覧 (40 件)


1. Algebraic and Positive Geometry of the Universe: from Particles to Galaxies
「宇宙の代数幾何学と正幾何学:粒子から銀河まで」


Author: Claudia Fevola, Anna-Laura Sattelberger
Category: math.AG, gr-qc, hep-th
Submitted: 2025-02-19 09:46:12+00:00, Last Updated: 2025-05-09 17:28:45+00:00
Original Text 日本語訳
In recent years, the intersection of algebra, geometry, and combinatorics with particle physics and cosmology has led to significant advances. Central to this progress is the twofold formulation of the study of particle interactions and observables in the universe: on the one hand, Feynman's approach reduces to the study of intricate integrals; on the other hand, one encounters the study of positive geometries. This article introduces key developments, mathematical tools, and the connections that drive progress at the frontier between algebraic geometry, the theory of $D$-modules, combinatorics, and physics. All these threads contribute to shaping the flourishing field of positive geometry, which aims to establish a unifying mathematical language for describing phenomena in cosmology and particle physics. 近年、代数、幾何学、組合せ論の交差点 素粒子物理学と宇宙論の併用により、大きな進歩がもたらされました。 中心部 この進歩は粒子相互作用の研究を二重に定式化したものです と宇宙の観測対象物:一方で、ファインマンのアプローチは次のようになります。 複雑な積分の研究。 一方で、ある研究に出会う ポジティブジオメトリの。 この記事では、重要な発展、数学的成果を紹介します。 ツールと、それらの間のフロンティアでの進歩を推進するつながり 代数幾何学、$D$モジュールの理論、組合せ論、物理学。 全て これらの糸は、ポジティブ ジオメトリの繁栄する分野の形成に貢献します。 を記述するための統一的な数学言語を確立することを目的としています。 宇宙論と素粒子物理学における現象。

2. An Effective Theory for Higgs Inflation
「ヒッグス・インフレーションの効果的な理論」


Author: A. Tronconi, G. Venturi
Category: hep-ph, gr-qc
Submitted: 2025-05-09 17:22:44+00:00, Last Updated: 2025-05-09 17:22:44+00:00
Original Text 日本語訳
The generation of large curvature perturbations associated with the production of primordial black holes is studied in the context of a Higgs inflaton. To enable this amplification, we consider an inflationary model in which the tree-level action for gravity and the Standard Model Higgs is modified by quantum corrections, described by a series of higher-dimension operators. Finally within a minimal EFT framework, we present two viable models in which the spectrum of curvature perturbations generated by the Higgs field is consistent with CMB observations and can lead to the formation of primordial black holes in the asteroid mass range, potentially accounting for the entirety of dark matter. に関連する大きな曲率摂動の生成 原始ブラックホールの生成はヒッグス理論の文脈で研究される インフレトン。 この増幅を可能にするために、次のインフレモデルを考慮します。 重力と標準モデル ヒッグスのツリーレベルのアクションは次のとおりです。 量子補正によって修正され、一連の高次元によって記述される オペレーター。 最後に、最小限の EFT フレームワーク内で 2 つの実行可能なモデルを提示します。 ヒッグス場によって生成される曲率摂動のスペクトル CMB の観察と一致しており、原始的なものの形成につながる可能性があります。 小惑星の質量範囲内のブラックホール、潜在的に全体を説明する 暗黒物質の。

3. Constraining Axion Dark Matter with Galactic-Centre Resonant Dynamics
「銀河中心共鳴ダイナミクスによるアクシオン暗黒物質の制約」


Author: Yonadav Barry Ginat, Bence Kocsis
Category: astro-ph.CO, astro-ph.GA, gr-qc
Submitted: 2025-02-12 19:00:01+00:00, Last Updated: 2025-05-09 16:25:42+00:00
Original Text 日本語訳
We study the influence of fuzzy dark-matter cores on the orbits of stars at the Galactic centre. This dark matter candidate condenses into dense, solitonic cores, and, if a super-massive black hole is present at the centre of such a core, its central part forms a `gravitational atom'. Here, we calculate the atom's contribution to the gravitational potential felt by a Galactic-centre star, for a general state of the atom. We study the angular-momentum dynamics this potential induces, and show that it is similar to vector resonant relaxation. Its influence is found to be sufficiently strong that such a dynamical component should be accounted for in Galactic-centre modelling. For the Milky Way, the atom is expected to have some spherical asymmetry, and we use this to derive a stability condition for the disc of young, massive stars at the Galactic centre - if the atom's mass is too large, then the disc would be destroyed. Thus, the existence of this disc constrains the mass of the axion particles comprising the solitonic core. We study an example model of the core, where all of the rotation of the core's inner region is assumed to come from an $l=1$ state, and its amplitude is determined by the halo's spin parameter; such a core is found to be in tension with the stability of the clockwise stellar disc for $4.4\times 10^{-20}\,\textrm{eV} \leq m_a \leq 5.3\times 10^{-20}\,\textrm{eV}$ at $2\sigma$. Other core models would vary the constrained values of $m_a$ somewhat. These constraints will tighten significantly with future, improved data. 私たちは、ファジィ暗黒物質コアが星の軌道に及ぼす影響を研究しています。 銀河の中心。 この暗黒物質候補は、高密度の孤立物質に凝縮します。 そして、そのような核の中心に超大質量ブラックホールが存在する場合、 コア、その中心部分は「重力原子」を形成します。 ここで計算するのは、 銀河中心が感じる重力の可能性に対する原子の寄与 star、原子の一般的な状態を表します。 角運動量力学を研究します この電位はベクトル共鳴を誘発し、それがベクトル共鳴に似ていることを示します。 リラクゼーション。 その影響力は十分に強いことがわかっており、 銀河中心のモデリングでは動的成分を考慮する必要があります。 のために 天の川銀河では、原子には球面の非対称性があると予想されており、 これを使用して、若い大質量星の円盤の安定条件を導き出します。 銀河の中心 - 原子の質量が大きすぎると、円盤は 破壊される。 したがって、この円盤の存在はアクシオンの質量を制限します。 ソリトニックコアを構成する粒子。 コアのモデル例を研究します。 ここで、コアの内部領域の回転はすべて、 $l=1$ 状態であり、その振幅はハローのスピン パラメーターによって決まります。 そのような 核は時計回りの恒星の安定性によって緊張状態にあることが判明 ディスクは $4.4\times 10^{-20}\,\textrm{eV} \leq m_a \leq 5.3\times $2\sigma$ で 10^{-20}\,\textrm{eV}$。 他のコアモデルでは、 $m_a$ の値には多少の制約があります。 こうした制約が厳しくなるだろう 将来のデータの改善により大幅に改善されます。

4. A Renormalization Group Analysis of the Ising Model Coupled to Causal Dynamical Triangulations
「因果動的三角測量と結合されたイジングモデルの繰り込み群解析」


Author: Ryan Barouki, Davide Laurenzano
Category: hep-th, gr-qc
Submitted: 2025-04-01 19:09:21+00:00, Last Updated: 2025-05-09 15:41:29+00:00
Original Text 日本語訳
We analyze the matrix model characterizing the Ising model coupled to Causal Dynamical Triangulations (CDT) from the point of view of the Functional Renormalization Group Equation (FRGE). This model is a dually weighted matrix model, whose Feynman diagrams are in correspondence with discrete triangulations of two-dimensional geometries with a preferred time foliation. In particular, we find the fixed points of the beta-function equations, showing that the number of relevant directions in each case is compatible with the physical interpretation of the CFT at the fixed point. In addition to recovering the fixed points for topological gravity and pure gravity with a cosmological constant, we find a new fixed point featuring three relevant directions which matches the number of primary fields in the Ising CFT. イジングモデルを特徴付けるマトリックスモデルをCausalと結合して分析します。 関数の観点から見た動的三角形分割 (CDT) 繰り込み群方程式 (FRGE)。 このモデルは二重に重み付けされた行列です ファインマン線図が離散に対応するモデル 優先時間フォレーションを使用した 2 次元ジオメトリの三角形分割。 特に、ベータ関数方程式の不動点を見つけて、次のように示します。 それぞれの場合に関連する方向の数が、 固定点における CFT の物理的解釈。 に加えて トポロジカル重力と純粋重力の固定点を 宇宙定数、関連する 3 つの点を特徴とする新しい不動点が見つかりました。 イジング CFT の主フィールドの数と一致する方向。

5. Revealing the nature of ultra-long period objects with space-based gravitational-wave interferometers
「宇宙重力波干渉計による超長周期天体の性質の解明」


Author: Arthur G. Suvorov, Clara Dehman, José A. Pons
Category: astro-ph.HE, gr-qc, hep-ph
Submitted: 2025-05-09 15:29:05+00:00, Last Updated: 2025-05-09 15:29:05+00:00
Original Text 日本語訳
A few members of the recently-discovered class of ultra-long period objects have been identified as binaries with white-dwarf primaries. In most cases however, electromagnetic data are inconclusive and isolated magnetars remain a viable candidate. If the pulsation period matches that of the orbit though -- as is the case for ILT J1101+5521 and GLEAM-X J0704-37 -- several of these elusive radio transients should be gravitational-wave bright in the mHz band. Space-based interferometers could thus be used to provide independent constraints on their nature. We quantify the signal-to-noise ratio for the known systems, assuming they are compact binaries, and show that a few should be detectable with only a few months of data folding. Astrophysical implications for (non-)detections are discussed. 最近発見された超長周期天体クラスの少数のメンバー 白色矮星との連星として確認されています。 ほとんどの場合、 しかし、電磁気データは決定的なものではなく、孤立したマグネターは依然として存在します。 有力な候補者。 脈動の周期が軌道の周期と一致するならだが―― ILT J1101+5521 および GLEAM-X J0704-37 の場合と同様 -- これらのいくつか とらえどころのない無線トランジェントは、mHz 帯域で重力波のように明るいはずです。 したがって、宇宙ベースの干渉計を使用して、独立した それらの性質に対する制約。 信号対雑音比を定量化します。 既知のシステムはコンパクトなバイナリであると仮定し、いくつかのシステムが必要であることを示します。 わずか数か月のデータ折りたたみで検出可能になります。 天体物理学 検出(非)への影響について議論します。

6. Constraints to Lorentz violation and ultrahigh-energy electrons in D-foamy space-times
「D泡沫時空におけるLorentz対称性の破れと超高エネルギー電子に対する制約」


Author: Chengyi Li, Bo-Qiang Ma
Category: hep-ph, astro-ph.HE, gr-qc, hep-th
Submitted: 2025-05-09 15:22:21+00:00, Last Updated: 2025-05-09 15:22:21+00:00
Original Text 日本語訳
We entertain the constraints that the absence of vacuum Cherenkov radiation of ultrahigh-energy electrons inferred from LHAASO observations of the Crab Nebula can impose on generic models in which Lorentz symmetry of the particle vacuum is violated, as established by some recent studies in \href{https://doi.org/10.1016/j.physletb.2022.137034}{\emph{Phys. Lett. B} {\bf 829} (2022) 137034}; \href{https://doi.org/10.1016/j.physletb.2022.137536}{{\bf 835} (2022) 137536}; \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.063006}{\emph{Phys. Rev. D} {\bf108} (2023) 063006}. We demonstrate in the present paper, that implementing a phenomenological approach to the Lorentz violation, the rates of this vacuum process are substantial such that one is justified in deriving bounds on the violation scales from simple threshold analysis just as these works did. Albeit such results are likely effective then, they do not apply in the same form among scenarios. Specifically, we show that these Cherenkov constraints are naturally evaded in models of space-time foam inspired from~(supercritical) string theory, involving D-branes as space-time defects in a brane-world scenario, in which subluminous energy-dependent refractive indices of light have been suggested. We examine here two specific foam situations and find for both cases~(though, for different reasons) the potentiality that charged quanta such as electrons do \emph{not} radiate as they pass through the gravitational vacuum `medium' despite moving faster than photons. 真空チェレンコフ放射が存在しないという制約を考慮します。 LHAASO によるカニの観測から推定された超高エネルギー電子の量 星雲は、粒子のローレンツ対称性を一般的なモデルに課すことができます。 最近のいくつかの研究によって確立されているように、真空は侵害されています。 \href{https://doi.org/10.1016/j.physletb.2022.137034}{\emph{物理学。 レット。 B} {\bf 829} (2022) 137034}; \href{https://doi.org/10.1016/j.physletb.2022.137536}{{\bf 835} (2022) 137536}; \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.063006}{\emph{物理学。 Rev.D} {\bf108} (2023)063006}。 この論文では、 ローレンツ破れに対する現象学的アプローチ、この真空の割合 プロセスは実質的なものであるため、限界を導き出すことが正当化されます。 これらの研究と同様に、単純なしきい値分析から違反をスケールします。 とはいえ そのような結果はおそらく効果的ですが、同じ形式では適用されません シナリオの中でも。 具体的には、これらのチェレンコフ制約が次のとおりであることを示します。 ~(超臨界)からインスピレーションを得た時空泡のモデルでは自然に回避される ブレーン世界の時空欠陥として D ブレーンを含む弦理論 光度未満のエネルギーに依存する光の屈折率が変化するシナリオ が提案されてきた。 ここでは 2 つの具体的な泡の状況を調べて、 どちらの場合も〜(理由は異なりますが)量子に荷電する可能性 たとえば、電子は重力空間を通過するときに放射しない \emph{しない} 光子よりも速く移動しているにもかかわらず、真空は「中」です。

7. Quantum Schwarzschild-(A)dS Black Holes: Unitarity and Singularity Resolution
「量子シュワルツシルト-(A)dSブラックホール:ユニタリティと特異点分解能」


Author: Steffen Gielen, Sofie Ried
Category: hep-th, gr-qc
Submitted: 2025-02-14 11:59:15+00:00, Last Updated: 2025-05-09 15:08:25+00:00
Original Text 日本語訳
We consider the canonical quantisation of spherically symmetric spacetimes within unimodular gravity, leaving sign choices in the metric general enough to include both the interior and exterior Schwarzschild-(Anti-)de Sitter spacetime. In unimodular gravity the cosmological constant appears as an integration constant analogous to a total energy, and the quantum Wheeler-DeWitt equation takes the form of a Schr\"odinger equation in unimodular time. We discuss self-adjoint extensions of the Schr\"odinger-like Hamiltonian arising from the requirement of unitarity in unimodular time, and identify a physically motivated one-parameter family of extensions. For semiclassical states we are able to derive analytical expressions for expectation values of the metric, representing a quantum-corrected, nonsingular extension of the classical Schwarzschild-(A)dS geometry which describes a quantum transition between asymptotic black hole and white hole states. The sign of the self-adjoint extension parameter corresponds to the allowed sign of the black hole/white hole mass, and so it can be chosen to ensure that this mass is always positive. We also discuss tunnelling states which allow for a change in the sign of the mass, but which are not semiclassical in high-curvature regions. Our mechanism for singularity resolution and the explicit form of the quantum-corrected metric can be compared to other proposals for black holes in quantum gravity, and in the asymptotically AdS case can be contrasted with holographic arguments. 球対称時空の正準量子化を考える 単モジュール重力内で、計量に十分一般的な符号の選択肢を残して、 内外装の両方を含む Schwarzschild-(Anti-)de Sitter 時空。 単モジュール重力では、宇宙定数は次のように表示されます。 全エネルギーに相当する積分定数、および量子 Wheeler-DeWitt 方程式は、次のような Schr\"odinger 方程式の形をとります。 ユニモジュラー時代。 Schr\"odinger-like の自己随伴拡張について議論します。 単モジュール時間における単一性の要件から生じるハミルトニアン、および 物理的に動機づけられた 1 パラメーターの拡張機能ファミリーを特定します。 のために 解析式を導出できる半古典状態 量子補正された非特異値を表すメトリックの期待値 を記述する古典的な Schwarzschild-(A)dS 幾何学の拡張 漸近ブラック ホール状態とホワイト ホール状態の間の量子遷移。 の 自己随伴拡張パラメータの符号は、許容される符号に対応します。 ブラック ホール/ホワイト ホールの質量なので、これを確実にするために選択できます。 質量は常に正です。 また、次のことを可能にするトンネリング状態についても説明します。 質量の符号の変化ですが、半古典的ではありません。 曲率の​​高い領域。 特異点解決のための私たちのメカニズムと 量子補正されたメトリクスの明示的な形式は、他のメトリクスと比較できます。 量子重力および漸近的 AdS におけるブラックホールに関する提案 この事件は、ホログラフィックな議論と対比することができます。

8. The irreversible relaxation of inflation
「インフレの不可逆的な緩和」


Author: Robert Alicki, Gabriela Barenboim, Alejandro Jenkins
Category: gr-qc, astro-ph.CO, hep-ph, hep-th
Submitted: 2023-07-10 18:00:19+00:00, Last Updated: 2025-05-09 14:55:37+00:00
Original Text 日本語訳
Based on the results of a previous analysis of the Markovian master equation for the irreversible evolution of an open system embedded in de Sitter space, we include in the cosmological Friedmann equations a contribution from the presence of a physical bath at temperature $T_{\rm dS} = h / 2 \pi$, where $h$ is the Hubble parameter. We show that this provides a mechanism for the irreversible relaxation of the cosmological constant and a graceful exit to inflation, without need for subsequent reheating. Thermal particle production during inflation gives adiabatic, Gaussian, and approximately scale-invariant cosmological perturbations. We thus obtain the main features of inflation without any inflaton potential. To clarify the thermodynamic interpretation of these results, we consider the analogy of this irreversible relaxation to superfluorescence in quantum optics. マルコフのマスター方程式の以前の分析結果に基づく デ・ジッター空間に埋め込まれたオープンシステムの不可逆的な進化のために、 宇宙論的なフリードマン方程式に、 温度 $T_{\rm dS} = h / 2 \pi$ の物理的浴の存在、ここで $h$ はハッブルパラメータです。 これが次のメカニズムを提供することを示します。 宇宙定数の不可逆的な緩和と優雅な脱出 その後の再加熱を必要とせずに膨張します。 熱粒子の生成 膨張中は、断熱的、ガウス的、およびほぼスケール不変の値が得られます。 宇宙論的な摂動。 したがって、インフレの主な特徴が得られます。 インフレの可能性はありません。 の熱力学的解釈を明確にする これらの結果から、この不可逆的な緩和を次のように類推すると考えます。 量子光学における超蛍光。

9. Fermionic quantum cosmology as a framework for resolving type IV singularities
「IV型特異点を解くための枠組みとしてのフェルミオン量子宇宙論」


Author: Paweł Kucharski, Adam Balcerzak
Category: gr-qc
Submitted: 2025-05-09 14:54:09+00:00, Last Updated: 2025-05-09 14:54:09+00:00
Original Text 日本語訳
In this paper, we present an innovative approach to resolving type IV singularities in fermionic quantum cosmology. The Eisenhart-Duval lift procedure is employed to construct an extended minisuperspace metric, which allows for the formulation of the Dirac equation in minisuperspace. Through this approach, fermionic degrees of freedom are effectively incorporated into a homogeneous and isotropic cosmological model with a scalar field. By applying a kind of the Born-Oppenheimer approximation, solutions to the Dirac equation for an approximate potential characteristic of type IV singularities are obtained, expressed in terms of Tricomi confluent hypergeometric functions and associated Laguerre polynomials. The elimination of non-physical, divergent solutions results in a quantum regularization of the classical singularity. These results indicate the potential of fermionic models in quantum cosmology for mitigating the singularity problem. この論文では、タイプ IV を解決するための革新的なアプローチを紹介します。 フェルミオン量子宇宙論における特異点。 アイゼンハート・デュバルリフト 拡張ミニ超空間計量を構築するために手順が使用されます。 ミニ超空間でのディラック方程式の定式化が可能になります。 を通して このアプローチでは、フェルミオンの自由度が効果的に組み込まれます。 スカラー場を持つ均質かつ等方性の宇宙論モデル。 を適用することで、 ボルン・オッペンハイマー近似の一種、ディラック方程式の解 タイプ IV 特異点のおおよそのポテンシャル特性が得られます。 トリコミ合流超幾何関数と関連する関数で表現される ラゲール多項式。 非物理的で発散的なソリューションの排除 その結果、古典的特異点の量子正則化が行われます。 これらの結果 量子宇宙論におけるフェルミオンモデルが緩和できる可能性を示す 特異点問題。

10. Extracting more information from entropy
「エントロピーからより多くの情報を抽出する」


Author: L. Araque, W. Barreto
Category: hep-th, gr-qc, hep-ph
Submitted: 2025-01-05 21:35:21+00:00, Last Updated: 2025-05-09 13:17:55+00:00
Original Text 日本語訳
We extract the complex frequency of the lowest quasi-normal mode from the holographically computed entropy density near thermodynamic equilibrium. The system consists of a purely thermal Supersymmetric Yang-Mills N=4 plasma in homogeneous isotropization dynamics. The initial state is far-from-equilibrium, proceeding to thermalization over time. The system evolves to equilibrium entropy forming a stairway pattern. The analysis reveals that the rate of increase of the stairway is twice the decay rate of the lowest quasi-normal mode. This leads us to propose a model explaining how this information is encoded in entropy. The model is extended to consider finite temperature, R-charge density and scalar condensate of the medium, disclosing an additional feature. The system's main dissipation channel may shift to one driven by the scalar condensate, depending on the chemical potential. から最低の準正規モードの複素周波数を抽出します。 熱力学的平衡に近いホログラフィック計算されたエントロピー密度。 の システムは純粋に熱的な超対称ヤンミルズ N=4 プラズマで構成されています。 均一等方化ダイナミクス。 初期状態は平衡から程遠い状態であり、 時間の経過とともに熱化が進みます。 システムは平衡状態に進化する 階段パターンを形成するエントロピー。 分析の結果、 階段の増加は、最低の準正規の減衰率の 2 倍です モード。 これにより、この情報がどのように機能するかを説明するモデルが提案されます。 エントロピーでエンコードされます。 モデルは有限温度を考慮するように拡張され、 媒体の R 電荷密度とスカラー凝縮、追加の情報を明らかにする 特徴。 システムの主な放散チャネルは、 化学ポテンシャルに応じてスカラー凝縮。

11. Black holes as gravitational mirrors
「重力鏡としてのブラックホール」


Author: L. C. N. Santos, F. M. da Silva, C. R. Muniz, V. B. Bezerra
Category: gr-qc
Submitted: 2025-05-09 13:01:33+00:00, Last Updated: 2025-05-09 13:01:33+00:00
Original Text 日本語訳
Retrolensing is a gravitational lensing effect in which light emitted by a background source is deflected by a black hole and redirected toward the observer after undergoing nearly complete loops around the black hole. In this context, we explore the possibility of seeing objects of the solar system in past eras through telescope observations by using black holes as a gravitational mirror. We consider the motion of the light around Reissner-Nordstr\"om space-time and discuss the properties of the trajectories of boomerang photons. It was shown that, depending on the angle of emission and the position of the source, the photons could return to the emission point. Afterward, we explore the possibility of considering the returning photons in retrolensing geometry where the observer is between the source and the lens in which two classes of black holes are explored: The supermassive Sgr A* black hole at the galactic center and a nearby stellar black hole. For the first time in the literature, we propose the study of the returning photons of planets instead of stars in retrolensing geometry. レトロレンズは、物体から放射される光が重力レンズ効果です。 背景のソースはブラック ホールによって偏向され、方向を変えられます。 ブラックホールの周りをほぼ完全に一周した後の観測者。 この中で という文脈で、私たちは太陽系の天体を見る可能性を探ります。 ブラックホールを望遠鏡で観察することで、過去の時代を知ることができます。 重力鏡。 周囲の光の動きを考慮します Reissner-Nordstr\"om 時空と軌道の特性について議論する ブーメラン光子の数。 放射角度に応じて、 光源の位置によっては、光子が放出点に戻る可能性があります。 その後、戻ってくる光子を考慮する可能性を探ります。 観察者が光源とレンズの間にいるレトロレンズ幾何学形状 どの 2 つのクラスのブラック ホールが調査されていますか: 超大質量 Sgr A* ブラック 銀河中心の穴とその近くの恒星のブラックホール。 初めて 文献では、惑星から戻ってくる光子の研究を提案しています。 レトロレンズ幾何学の星の代わりに。

12. Planck-PR4 anisotropy spectra show (better) consistency with General Relativity
「Planck-PR4異方性スペクトルは、一般相対性理論との(より良い)一貫性を示しています」


Author: Enrico Specogna, William Giarè, Eleonora Di Valentino
Category: astro-ph.CO, gr-qc
Submitted: 2024-11-06 13:13:57+00:00, Last Updated: 2025-05-09 12:32:53+00:00
Original Text 日本語訳
We present the results from a series of analyses on two parametric tests of gravity that modify the growth of linear, sub-horizon matter perturbations in the $\Lambda$CDM model. The first test, known as the $(\mu,\Sigma)$ framework, modifies the Poisson and lensing equations from General Relativity (GR). The second test introduces the growth index $\gamma$, which directly affects the time evolution of matter density perturbations. Our study is motivated by results from the analysis of the Planck-PR3 2018 spectra, which indicate a preference for $\Sigma_0 \neq 0$ and $\gamma_0 > 0.55$, both of which deviate from the $\Lambda$CDM predictions at a significance level of $\sim 2.5\sigma$. To clarify the nature of these anomalous results and understand how the lensing anomaly fits into the picture, we analyze the most recent Planck-PR4 spectra extracted from the updated \texttt{NPIPE} maps. Overall, the Planck-PR4 data show better consistency with GR. The updated likelihood \texttt{Camspec} provides constraints on $\Sigma_0$ and $\gamma_0$ that are consistent with GR within $1.5\sigma$ and $2\sigma$, respectively. The updated likelihoods \texttt{HiLLiPoP} and \texttt{LoLLiPoP} show even closer agreement, with all parameter values consistent with a $\Lambda$CDM cosmology within $1\sigma$. This enhanced consistency is closely correlated with the lensing anomaly. Across the different likelihoods, the tendency of $\Sigma_0$ and $\gamma_0$ to drift towards non-standard values matches the observed preference for $A_L > 1$, both of which are significantly reduced or disappear within the Planck-PR4 data. の 2 つのパラメトリック テストに関する一連の分析の結果を示します。 線形のサブホライズン物質の摂動の成長を変化させる重力 $\Lambda$CDM モデル。 $(\mu,\Sigma)$ フレームワークとして知られる最初のテストは、 一般相対性理論 (GR) のポアソン方程式とレンズ方程式を修正します。 の 2 番目のテストでは、成長指数 $\gamma$ を導入します。 これは、 物質密度の摂動の時間発展。 私たちの研究の動機は、 Planck-PR3 2018 スペクトルの分析結果から、 $\Sigma_0 \neq 0$ と $\gamma_0 > 0.55$ の優先順位 (両方とも逸脱) $\sim 2.5\sigma$ の有意水準での $\Lambda$CDM 予測から。 これらの異常な結果の性質を明らかにし、レンズ効果がどのように起こるかを理解すること 異常が全体像に当てはまるため、最新の Planck-PR4 スペクトルを分析します 更新された \texttt{NPIPE} マップから抽出されました。 全体として、プランク PR4 データは GR との一貫性が向上しました。 更新された可能性 \texttt{Camspec} GR と一致する $\Sigma_0$ および $\gamma_0$ の制約を提供します それぞれ $1.5\sigma$ と $2\sigma$ 以内にあります。 更新された可能性 \texttt{HiLLiPoP} と \texttt{LoLLiPoP} は、すべての意見でさらに緊密な一致を示しています。 $1\sigma$ 内の $\Lambda$CDM 宇宙論と一致するパラメータ値。 この強化された一貫性は、レンズ異常と密接に相関しています。 さまざまな可能性にわたって、$\Sigma_0$ と $\gamma_0$ の傾向は 非標準値へのドリフトは、観察された $A_L の優先度と一致します > 1$、どちらも Planck-PR4 内で大幅に減少または消滅 データ。
Original Text 日本語訳
The Kazakov-Solodukhin black hole metric represents a spherically symmetric deformation of the Schwarzschild solution due to quantum-gravity corrections. Assuming the absence of nonspherical deformations of the metric, this problem was solved nonperturbatively. In this study, we investigate the intensity of Hawking radiation in the background of such quantum-corrected black holes and the behavior of their quasinormal modes (QNM). Our findings indicate that while the geometry and such classical characteristics as the fundamental QNM frequencies or the shadow radius are only slightly altered, the Hawking radiation and the frequencies of QNM overtones of sufficiently small black holes change much more significantly. This Hawking radiation enhancement arises due to much larger grey-body factors, while the Hawking temperature remains unaffected. The effect becomes significant at the latest stage of black hole evaporation. カザコフ・ソロドゥヒン ブラック ホール計量は球対称を表します。 量子重力補正によるシュヴァルツシルト解の変形。 計量の非球面変形が存在しないと仮定すると、この問題は 問題なく解決されました。 この研究では、 このような量子補正されたブラックホールの背景にはホーキング放射があり、 準正規モード (QNM) の動作。 私たちの調査結果は、一方で、 ジオメトリや基本的な QNM などの古典的な特性 周波数または影の半径はわずかに変更されるだけで、ホーキング 放射と十分に小さい黒の QNM 倍音の周波数 穴の変化はさらに大きくなります。 このホーキング輻射の増強が生じる はるかに大きな灰色体因子によるものですが、ホーキング温度は維持されます。 影響を受けません。 ブラックホールの最新段階で影響が顕著になる 蒸発。
Original Text 日本語訳
We consider stably rotating highly magnetised neutron stars and glitching pulsars. We discuss the prospects for detecting continuous gravitational waves from these sources below 20 Hz with next-generation ground-based facilities such as the Einstein Telescope and Cosmic Explorer and space-based observatories such as DECIGO and Big Bang Observer. We demonstrate that these constitute interesting science targets. We use a robust sensitivity estimation method for future searches based on demonstrated performance. We show that the spin-down upper limit on the gravitational wave amplitude of all highly magnetised pulsars and magnetars suitable for a years-long fully coherent search, exceeds the smallest gravitational wave amplitude estimated detectable with DECIGO and Big Bang Observer. We find that the hidden magnetar candidate PSR J1852+0040 can be detected by Cosmic Explorer if it is emitting at least at 20% of its spin-down luminosity. Finally, post-glitch transient continuous gravitational waves from magnetars are an interesting target for deci-Hz detectors, with all but one of the recorded glitches giving rise to a spin-down limit signal above the smallest detectable level. 安定して回転する高磁化中性子星とグリッチを考慮する パルサー。 連続重力波検出の展望について議論します 次世代の地上施設を使用して、これらのソースから 20 Hz 未満で電力を供給 アインシュタイン望遠鏡や宇宙探査機など、宇宙ベースの DECIGO や Big Bang Observer などの天文台。 これらが 興味深い科学の目標を構成します。 ロバストな感度推定を使用します 実証されたパフォーマンスに基づいて将来の検索を行うための方法。 我々は、 すべての重力波振幅のスピンダウン上限 磁化されたパルサーとマグネターは、何年にもわたる完全なコヒーレント状態に適しています。 探索、検出可能な推定最小重力波振幅を超える DECIGOとビッグバンオブザーバーと。 隠されたマグネター候補が判明 PSR J1852+0040 は、少なくとも次の時間で放出されていれば、Cosmic Explorer で検出できます。 スピンダウン時の明るさの 20%。 最後に、グリッチ後の過渡連続 マグネターからの重力波はデシヘルツの興味深いターゲットである 記録されたグリッチのうち 1 つを除くすべてがスピンダウンを引き起こす検出器 検出可能な最小レベルを超える信号を制限します。

15. Instability of Slowly Expanding FLRW Spacetimes
「ゆっくり拡大するFLRW時空の不安定性」


Author: Elliot Marshall
Category: gr-qc
Submitted: 2025-02-12 03:47:09+00:00, Last Updated: 2025-05-09 09:44:43+00:00
Original Text 日本語訳
We numerically study, under a Gowdy symmetry assumption, nonlinear perturbations of the decelerated FLRW fluid solutions to the Einstein-Euler system toward the future for linear equations of state $p=K\rho$ with $0\leq K\leq 1$. This article builds on the work of Fajman et al. (2024 arXiv:2405.03431) in which perturbations of the homogeneous fluid solution on a fixed, decelerating FLRW background were studied. Our numerical results show that for all values of $K$, perturbations of the FLRW solution develop shocks in finite time. This behaviour contrasts known results for spacetimes with accelerated expansion in which shock formation is suppressed. Gowdy 対称性の仮定の下で、非線形性を数値的に研究します。 アインシュタイン・オイラーに対する減速された FLRW 流体溶液の摂動 $0\leq の状態線形方程式 $p=K\rho$ の未来に向かうシステム K\leq 1$。 この記事は、Fajman らの研究に基づいています。 (2024年 arXiv:2405.03431) では、均一な流体溶液の摂動が 固定、減速する FLRW バックグラウンドが研究されました。 私たちの数値結果は次のことを示しています $K$ のすべての値について、FLRW 解の摂動によりショックが発生すること 有限な時間の中で。 この動作は、時空の既知の結果と対照的です。 衝撃の形成が抑制された加速膨張。

16. Breaking the degeneracy of non-canonical quartic inflation by reheating considerations
「再加熱の考慮事項による非正準四次インフレーションの縮退の打破」


Author: Iraj Safaei, Kayoomars Karami
Category: gr-qc, hep-th
Submitted: 2024-04-07 08:36:18+00:00, Last Updated: 2025-05-09 09:31:56+00:00
Original Text 日本語訳
Here, the quartic inflationary potential $V(\phi)=\frac{\lambda}{4}\phi^4$ within a non-canonical framework characterized by a power-law Lagrangian is investigated. We demonstrate that the predictions of this model align with the Planck 2018 observational data. We explore how the predictions of the model depend on the non-canonical parameter $\alpha$ and the number of $e$-folds $N$. Notably, the sound speed, non-Gaussianity parameter, scalar spectral index, and tensor-to-scalar ratio are all affected by variations in $\alpha$. However, the scalar spectral index exhibits a degeneracy with respect to variation in $\alpha$, which can be broken by incorporating reheating consideration. By applying a combination of theoretical and observational constraints on $(r-n_{\rm s})$, non-Gaussianity, and reheating parameters, we find that the duration of inflation is constrained to the range $55 \leq N\leq55.7$ $e$-folds for $60 \leq \alpha \leq 130$. Finally, we investigate relic gravitational waves and demonstrate that their energy density spectrum falls within the sensitivity range of gravitational waves detectors for this constrained range of $e$-folds. ここで、4 次のインフレーション潜在力 $V(\phi)=\frac{\lambda}{4}\phi^4$ べき乗則ラグランジアンによって特徴付けられる非正準的な枠組み内では、 調べた。 このモデルの予測が以下の予測と一致することを示します。 プランク 2018 観測データ。 モデルの予測がどのように行われるかを調査します 非正準パラメータ $\alpha$ と $e$-folds $N$ の数に依存します。 特に、音速、非ガウスパラメータ、スカラースペクトルインデックス、 テンソル対スカラー比はすべて $\alpha$ の変動の影響を受けます。 ただし、 スカラースペクトルインデックスは、変化に関して縮退を示します。 $\alpha$ は、再加熱を考慮することで壊れる可能性があります。 による 理論的制約と観察的制約を組み合わせて適用する $(r-n_{\rm s})$、非ガウス性、および再加熱パラメータを使用すると、 インフレの持続期間は $55 \leq N\leq55.7$ $e$ 倍の範囲に制限されます $60 \leq \alpha \leq 130$ です。 最後に、遺物の重力を調査します。 波を観察し、そのエネルギー密度スペクトルが以下の範囲内に収まることを実証します。 この制限された範囲に対する重力波検出器の感度範囲 $e$ 倍の。

17. Enhancing the significance of astrophysical events with multimessenger coincidences
「マルチメッセンジャーの偶然による天体物理学的事象の重要性の強化」


Author: Doğa Veske, Albert Zhang, Zsuzsa Márka, Szabolcs Márka
Category: astro-ph.HE, astro-ph.IM, gr-qc
Submitted: 2024-07-11 17:58:46+00:00, Last Updated: 2025-05-09 09:16:59+00:00
Original Text 日本語訳
Coincident multimessenger observations of cosmic sources can offer numerous benefits, especially when used in the context of synergistic astrophysics. One significant advantage is enhancing the detection significance of separate detectors by correlating their data and assuming joint emission. We have formulated an approach for updating the Bayesian posterior probability of an astrophysical origin, namely $p_{\rm astro}$, relying on multimessenger coincidences assuming an emission model. The description is applicable to any combination of messengers. We demonstrated the formalism for the gravitational waves and high-energy neutrinos case. Applying our method to the public data of candidate coincident high-energy neutrinos with subthreshold gravitational-wave triggers, we found that in the case of highly energetic neutrino coincidences, $p_{\rm astro}$ can increase from approximately $\sim 0.1$ to $\sim 0.9$. The amount of improvement depends on the assumed joint emission model. If models are trusted, the marked improvement makes subthreshold detections much more confident. Moreover, the model dependency can also be used to test the consistency of different models. This work is a crucial step toward the goal of uniting all detectors on equal footing into a statistically integrated, Earth-sized observatory for comprehensive multimessenger astrophysics. 宇宙源の同時マルチメッセンジャー観測により、さまざまな情報が得られる 特に相乗的な天体物理学の文脈で使用される場合に利点が得られます。 1つ 大きな利点は、別々の検出の重要性を高めることです。 データを相関させ、共同放射を想定することにより、検出器を制御します。 我々は持っています のベイズ事後確率を更新するためのアプローチを定式化しました。 マルチメッセンジャーに依存する天体物理学的起源、すなわち $p_{\rm astro}$ 排出モデルを仮定した偶然の一致。 説明はどのようなものにも当てはまります メッセンジャーの組み合わせ。 我々は重力の形式主義を実証した 波と高エネルギーニュートリノの場合。 私たちの手法を公開データに適用すると、 閾値以下の重力波と一致する高エネルギーニュートリノの候補 トリガーの研究により、高エネルギーニュートリノの偶然の場合、 $p_{\rm astro}$ は、約 $\sim 0.1$ から $\sim 0.9$ まで増加する可能性があります。 の 改善の量は、想定される共同放出モデルによって異なります。 モデルの場合 信頼できるものであれば、顕著な改善により、しきい値以下の検出がさらに強化されます。 自信を持って。 さらに、モデルの依存関係をテストするためにも使用できます。 異なるモデルの一貫性。 この取り組みは、次の目標に向けた重要なステップです。 すべての検出器を同等の立場で統計的に統合されたものに統合し、 総合的なマルチメッセンジャー天体物理学を対象とした地球サイズの天文台。
Original Text 日本語訳
Double neutron star (DNS) systems could serve as intriguing dual-line gravitational-wave (GW) sources, emitting both high- and low-frequency GWs, arising respectively from the asymmetric spinning bodies of individual neutron stars (NSs) and the binary orbital inspiral. Detecting such dual-line signals could provide novel perspectives on binary orbital geometry and NS internal physics. We expand upon previously calculated spinning NS waveforms by incorporating higher-order terms of NS structural parameters. A population simulation is performed for spinning NS components in DNS systems potentially detectable by the space-based Laser Interferometer Space Antenna (LISA). Based on 4-year LISA observation of 35 resolvable DNS systems, we estimate that 6 (22) spinning NS components could be detected by the next-generation ground-based GW detector, Cosmic Explorer, under log-uniform (uniform) sampling of NS structural parameters. For these dual-line sources, the median signal-to-noise ratio achievable with Cosmic Explorer is approximately 20--30. Through the dual-line GW detection strategy, the relative measurement accuracy of the NS moment of inertia is estimated to be $\sim 8\%$. 二重中性子星 (DNS) システムは興味深い二重回線として機能する可能性がある 高周波と低周波の両方のGWを放射する重力波(GW)源、 個々の中性子の非対称回転体からそれぞれ生じる 星 (NS) と連星軌道のインスピレーション。 このような二重線信号の検出 連星軌道幾何学とNS内部に関する新たな視点を提供できる可能性がある 物理。 以前に計算したスピニング NS 波形を次のように拡張します。 NS構造パラメータの高次項を組み込む。 人口 DNS システムで NS コンポーネントを回転させるためにシミュレーションが実行される可能性があります 宇宙ベースのレーザー干渉計宇宙アンテナ (LISA) によって検出可能です。 ベース 35 の解決可能な DNS システムを 4 年間 LISA で観察した結果、6 つの DNS システムがあると推定されます。 (22) 回転する NS コンポーネントは次世代によって検出される可能性がある 地上のGW検出器、Cosmic Explorer、対数均一(均一)サンプリング下 NS の構造パラメータの説明。 これらの二重線ソースの場合、中央値は Cosmic Explorer で達成できる信号対雑音比は約 20 ~ 30 です。 デュアルライン GW 検出戦略により、相対的な測定精度が向上します。 NS の慣性モーメントは $\sim 8\%$ と推定されます。

19. Reconciling cosmic dipolar tensions with a gigaparsec void
「宇宙の双極子張力とギガパーセクボイドの調和」


Author: Tingqi Cai, Qianhang Ding, Yi Wang
Category: astro-ph.CO, gr-qc, hep-ph, hep-th
Submitted: 2022-11-13 09:12:08+00:00, Last Updated: 2025-05-09 08:34:50+00:00
Original Text 日本語訳
Recent observations indicate a $4.9\sigma$ tension between the CMB and quasar dipoles. This tension challenges the cosmological principle. We propose that if we live in a gigaparsec scale void, the CMB and quasar dipolar tension can be reconciled. This is because we are unlikely to live at the center of the void. And a within 10\% offset from the center will impact the quasars and CMB differently in their dipolar anisotropies. As we consider a large and thick void, our setup can also ease the Hubble tension. 最近の観測では、CMB とクエーサーの間に $4.9\sigma$ の緊張があることが示されています 双極子。 この緊張は宇宙原理に挑戦します。 私たちが提案するのは、 私たちはギガパーセク規模の空間に住んでおり、CMB とクエーサーの双極子張力は 和解した。 なぜなら、私たちが空白の中心に住む可能性は低いからです。 中心から 10\% 以内のオフセットはクエーサーと CMB に影響を与えます 双極子異方性が異なります。 大きくて厚みのあるものを考慮しておりますので、 無効ですが、私たちのセットアップはハッブルの緊張を緩和することもできます。

20. Screening Mechanisms on White Dwarfs: Symmetron & Dilaton
「白色矮星のスクリーニング機構:SymmetronとDilaton」


Author: J. Bachs-Esteban, I. Lopes, J. Rubio
Category: gr-qc, astro-ph.HE, astro-ph.SR
Submitted: 2025-05-09 08:15:59+00:00, Last Updated: 2025-05-09 08:15:59+00:00
Original Text 日本語訳
This work provides the first comparison of the symmetron and dilaton fields in white dwarfs. We show how these screening mechanisms behave inside {such stars} and their impact on stellar properties. Employing a custom-developed shooting method, we solve the scalar-tensor equilibrium equations in the Newtonian approximation. We consider a Chandrasekhar equation of state and examine a range of potential mass scales and coupling strengths for both fields. Both fields enhance the pressure drop in low-density white dwarfs, leading to smaller stellar masses, radii, and luminosities. Unlike chameleon models, their effects are suppressed in more massive stars, with symmetron fields fully decoupling and dilaton fields weakening but not vanishing. Consequently, no mass-radius curve for screened white dwarfs exceeds the Newtonian prediction in any of these three mechanisms. The mass-radius deviations are generally more pronounced at lower densities, depending on model parameters. Due to their common runaway potential, we confirm that dilaton and chameleon fields display similar field and gradient profiles. In contrast, due to their environment-dependent coupling, the dilaton and symmetron mechanisms exhibit stronger density-dependent screening effects. These findings highlight both phenomenological differences and theoretical similarities among these mechanisms, motivating asteroseismology studies to constrain the symmetron and dilaton parameter spaces. この研究は、シンメトロンフィールドとディラトンフィールドの最初の比較を提供します。 白色矮星の中で。 これらのスクリーニング メカニズムが内部でどのように動作するかを示します。 星}と星の特性に対するそれらの影響。 カスタム開発されたものを採用 シューティング法では、次のスカラー テンソル平衡方程式を解きます。 ニュートン近似。 チャンドラセカールの状態方程式を考えます。 潜在的な質量スケールの範囲と両方の結合強度を調べる フィールド。 どちらの場も低密度白色矮星の圧力降下を増大させます。 その結果、星の質量、半径、光度が小さくなります。 カメレオンと違って モデルでは、その影響はシンメトロンを使用して、より重い星では抑制されます。 フィールドは完全に切り離され、ディラトンフィールドは弱まってはいますが、消滅はしていません。 その結果、スクリーニングされた白色矮星の質量半径曲線は、 これら 3 つのメカニズムのいずれかにおけるニュートン予測。 質量半径 モデルにもよりますが、偏差は一般に密度が低いほど顕著になります。 パラメータ。 共通の暴走の可能性により、拡張と カメレオン フィールドには、同様のフィールドとグラデーション プロファイルが表示されます。 対照的に、 それらの環境依存性結合、ダイラトンおよびシンメトロン機構への影響 より強力な密度依存性のスクリーニング効果を示します。 これらの調査結果は次のことを強調しています これらの間の現象学的差異と理論的類似点の両方 このメカニズムは、シンメトロンと ディラトンパラメータスペース。

21. Waves in Bopp-Landé-Thomas-Podolsky generalized electrodynamics
「Bopp-Landé-Thomas-Podolsky一般化電気力学における波動」


Author: Altin Shala, Volker Perlick
Category: gr-qc
Submitted: 2025-05-08 08:12:04+00:00, Last Updated: 2025-05-09 07:59:47+00:00
Original Text 日本語訳
We investigate the feasibility of probing Bopp-Land\'e-Thomas-Podolsky generalized electrodynamics with traveling and standing wave experiments. We consider wave propagation in vacuum and in a cold and non-magnetized plasma. Dispersion relations are found for all possible transverse and longitudinal modes. Longitudinal traveling waves are found which exhibit negative group velocities. ボップ・ランド・エ・トーマス・ポドルスキーの探査の実現可能性を調査します 進行波と定在波の実験による一般化された電気力学。 私たちは 真空中および低温で磁化されていないプラズマ中での波の伝播を考えてみましょう。 分散関係は、すべての可能な横方向および縦方向について見つかります。 モード。 負の群を示す縦進行波が発見される 速度。

22. Quantum diffusion and large primordial perturbations from inflation
「インフレーションによる量子拡散と大きな原始摂動」


Author: Vincent Vennin, David Wands
Category: astro-ph.CO, gr-qc
Submitted: 2024-02-20 02:44:02+00:00, Last Updated: 2025-05-09 07:25:53+00:00
Original Text 日本語訳
Quantum diffusion describes the inflow of vacuum quantum fluctuations as they get amplified by gravitational instability, and stretched to large distances during inflation. In this picture, the dynamics of the universe's expansion becomes stochastic, and the statistics of the curvature perturbation is encoded in the distribution of the duration of inflation. This provides a non-perturbative framework to study cosmological fluctuations during inflation, which is well-suited to the case of primordial black holes since they originate from large fluctuations. We show that standard, perturbative expectations for the primordial black hole abundance can be significantly modified by quantum-diffusion effects, and we identify a few open challenges. 量子拡散は、真空量子ゆらぎの流入を説明します。 重力の不安定性によって増幅され、遠くまで引き伸ばされる インフレ中。 この写真には、宇宙の膨張の力学が示されています 確率的となり、曲率摂動の統計がエンコードされます。 インフレ期間の分布における。 これにより、 インフレーション中の宇宙論的変動を研究するための非摂動的な枠組み、 これは、原始ブラック ホールが発生したときのケースによく適合します。 大きな変動から。 我々は、標準的で摂動的な期待が、 原始ブラックホールの存在量は、次のような要因によって大幅に変更される可能性があります。 量子拡散効果を研究し、いくつかの未解決の課題を特定します。

23. Monte Carlo simulation of GRB data to test Lorentz-invariance violation
「ローレンツ不変性の破れを検証するためのGRBデータのモンテカルロシミュレーション」


Author: Hanlin Song, Bo-Qiang Ma
Category: hep-ph, astro-ph.HE, gr-qc
Submitted: 2025-04-22 08:09:20+00:00, Last Updated: 2025-05-09 07:05:00+00:00
Original Text 日本語訳
Lorentz-invariance violation (LV) at energy scales approaching the Planck regime serves as a critical probe for understanding quantum gravity phenomenology. Astrophysical observations of gamma-ray bursts (GRBs) present a promising avenue for testing LV-induced spectral lag phenomena; however, interpretations are complicated by degeneracies between LV effects and intrinsic emission delays. This study systematically investigates three competing time delay models: Model A (LV delay combined with a constant intrinsic delay), Model B (energy-dependent intrinsic delay without LV), and Model C (LV delay combined with energy-dependent intrinsic delay). We utilize mock GRB datasets generated under distinct delay mechanisms and employ Bayesian parameter estimation on simulated observations of 10 GRBs. Our findings demonstrate that Model C consistently recovers input parameters across all datasets. In contrast, Models A and B struggle to reconcile data generated under alternative mechanisms, particularly when confronted with high-energy TeV photons from GRB 190114C and GRB 221009A. Our analysis confirms that the incorporation of energy-dependent intrinsic delays in Model C is essential for establishing robust LV constraints, effectively resolving prior ambiguities in the interpretation of multi-GeV and TeV photon emissions. The results validate Model C as a generalized framework for future LV searches, yielding a subluminal LV scale of \(E_{\rm LV} \simeq 3 \times 10^{17}\) GeV based on realistic datasets. These findings are consistent with earlier constraints derived from Fermi-LAT datasets. This work underscores the necessity for joint modeling of LV and astrophysical emission processes in next-generation LV studies utilizing observatories such as LHAASO and CTA. プランクに近いエネルギースケールでのローレンツ不変性破れ(LV) この体制は、量子重力を理解するための重要なプローブとして機能します 現象学。 ガンマ線バースト (GRB) の天体物理学的観測は、 LV誘発のスペクトル遅れ現象をテストするための有望な手段。 しかし、 解釈は、LV 効果と LV 効果の間の縮退によって複雑になります。 固有の放出遅延。 この研究では、次の 3 つを体系的に調査します。 競合する時間遅延モデル: モデル A (定数と組み合わせた LV 遅延) 固有遅延)、モデル B(LV なしのエネルギー依存固有遅延)、および モデル C (エネルギー依存の固有遅延と組み合わせた LV 遅延)。 活用します 明確な遅延メカニズムの下で生成された GRB データセットを模擬し、ベイジアンを採用します。 10 個の GRB のシミュレートされた観測値のパラメータ推定。 私たちの調査結果 モデル C がすべての入力パラメーターを一貫して回復することを示します。 データセット。 対照的に、モデル A と B は、生成されたデータを調整するのに苦労しています。 代替メカニズムの下で、特に高エネルギー TeV に直面した場合 GRB 190114C および GRB 221009A からの光子。 私たちの分析により、 モデル C にエネルギー依存の固有遅延を組み込むことは、 堅牢な LV 制約を確立し、以前のあいまいさを効果的に解決します。 マルチ GeV および TeV 光子放出の解釈。 結果は検証します モデル C は、将来の LV 検索のための一般化されたフレームワークとして、 \(E_{\rm LV} \simeq 3 \times 10^{17}\) GeV の管腔下 LV スケール (以下に基づく) 現実的なデータセット。 これらの発見は以前の制約と一致しています Fermi-LAT データセットから派生。 この研究は、共同作業の必要性を強調しています。 次世代 LV における LV および天体物理学的放出プロセスのモデリング LHAASO や CTA などの天文台を利用した研究。

24. Magnetar structure in non-linear electrodynamics with mixed poloidal-toroidal fields
「混合ポロイダル-トロイダル場による非線形電気力学におけるマグネター構造」


Author: Arthur G. Suvorov, José A. Pons
Category: astro-ph.HE, gr-qc, hep-ph, hep-th
Submitted: 2025-03-03 11:02:42+00:00, Last Updated: 2025-05-09 06:59:53+00:00
Original Text 日本語訳
Magnetars have inferred polar field strengths in excess of the Schwinger limit, where non-linear electromagnetic effects can be significant. Their internal fields may be even stronger, suggesting that Maxwellian characterizations of hydromagnetic structure may require revision. A generalized Grad-Shafranov equation, describing static and axisymmetric fluid stars with mixed poloidal-toroidal fields, is introduced and subsequently solved in a perturbative scheme to calculate quadrupolar deformations. In the Born-Infeld theory, we show that the toroidal field has a maximum strength set by the scale parameter, $b$, implying an upper limit to the stellar prolateness, $|\epsilon_{\rm max}| \sim 10^{-5} \left(b/10^{16}\text{ G}\right)^2$, that is independent of field specifics. Observations of magnetar phenomena that are interpreted as evidence for ellipticity, such as precession, can thus implicitly constrain post-Maxwellian parameters in a way that complements terrestrial experiments. Toroidal ceilings also have implications for dynamo theory and gravitational waves, which we revisit together with field evolution in crusts abiding by beyond-Maxwell physics. マグネターはシュウィンガー星を超える極場の強さを推定されています 非線形電磁効果が顕著になる可能性がある限界。 彼らの 内部磁場はさらに強力になる可能性があり、マクスウェリアンの影響が示唆されています。 流体磁気構造の特性評価には修正が必要な場合があります。 あ 静的および軸対称流体を記述する一般化されたグラード・シャフラノフ方程式 混合ポロイダルフィールドとトロイダルフィールドを持つ星が導入され、その後 摂動スキームで解いて四極変形を計算します。 で ボーン・インフェルド理論により、トロイダル磁場には最大強度が設定されていることを示します スケールパラメータ $b$ によって、恒星の上限が暗示されます。 偏長性、$|\epsilon_{\rm max}| \sim 10^{-5} \left(b/10^{16}\text{ G}\right)^2$、これはフィールドの詳細には依存しません。 マグネターの観測 歳差運動など、楕円率の証拠として解釈される現象、 したがって、次のような方法でポストマクスウェルパラメータを暗黙的に制約できます。 地上での実験を補完します。 トロイダル天井にも影響がある ダイナモ理論と重力波について、フィールドとともに再検討します マクスウェルを超えた物理学に従う地殻の進化。

25. Dirac stars with wormhole topology
「ワームホールトポロジーを持つディラック星」


Author: Vladimir Dzhunushaliev, Vladimir Folomeev, Sayabek Sakhiyev
Category: gr-qc
Submitted: 2025-05-09 06:43:20+00:00, Last Updated: 2025-05-09 06:43:20+00:00
Original Text 日本語訳
We consider configurations consisting of a gravitating nonlinear spinor field and a massless ghost scalar field providing a nontrivial spacetime topology. For such a mixed system, we have constructed families of asymptotically flat asymmetric solutions describing Dirac stars with wormhole topology. The physical properties of such systems are completely determined by the values of three input quantities: the nonlinearity parameter of the spinor field, the spinor frequency, and the throat parameter. Depending on the specific values of these parameters, the configurations may be regular or singular and possess one or two throats, as well as they may contain possible horizons of different kinds. Furthermore, because of the asymmetry, masses and sizes of the configurations observed at the two asymptotic ends of the wormhole may differ considerably. For large negative values of the nonlinearity parameter, it is possible to obtain configurations whose masses are comparable to the Chandrasekhar mass and effective radii are of the order of kilometers. 重力非線形スピノル場からなる構成を考慮します。 そして、自明ではない時空トポロジーを提供する質量のないゴーストスカラーフィールド。 このような混合システムに対して、漸近的に平坦な群を構築しました。 ワームホール トポロジーを持つディラック星を記述する非対称解。 の このようなシステムの物理的特性は、次の値によって完全に決定されます。 3 つの入力量: スピノル場の非線形パラメータ、 スピノル周波数、およびスロートパラメータ。 特定の値に応じて、 これらのパラメータの場合、構成は規則的または特異的であり、次のいずれかを持ちます。 あるいは 2 つの喉、そしてそれらには異なる可能性のある地平線が含まれている可能性があります。 種類。 さらに、非対称性のため、その質量とサイズは ワームホールの 2 つの漸近端で観察される構成は異なる可能性があります かなり。 非線形パラメータの大きな負の値の場合、次のようになります。 に匹敵する質量の構成を取得することが可能です。 チャンドラセカールの質量と有効半径はキロメートルのオーダーです。

26. Topological Origin of Horizon Temperature via the Chern-Gauss-Bonnet Theorem
「Chern-Gauss-Bonnetの定理によるホライゾン温度のトポロジカル起源」


Author: Jack C. M. Hughes, Fedor V. Kusmartsev
Category: gr-qc
Submitted: 2025-05-09 06:26:34+00:00, Last Updated: 2025-05-09 06:26:34+00:00
Original Text 日本語訳
This paper establishes a connection between the Hawking temperature of spacetime horizons and global topological invariants, specifically the Euler characteristic of Wick-rotated Euclidean spacetimes. This is demonstrated for both de Sitter and Schwarzschild, where the compactification of the near-horizon geometry allows for a direct application of the Chern-Gauss-Bonnet theorem. For de Sitter, a simple argument connects the Gibbon-Hawking temperature to the global thermal de Sitter temperature of the Bunch-Davies state. This establishes that spacetime thermodynamics are a consequence of the geometrical structure of spacetime itself, therefore suggesting a deep connection between global topology and semi-classical analysis. この論文は、ホーキング温度と次の関係を確立します。 時空の地平線とグローバルなトポロジカル不変量、特にオイラー ウィック回転ユークリッド時空の特徴。 これは次の場合に実証されます デ・ジッターとシュヴァルツシルトの両方で、 地平線に近いジオメトリにより、チャーン・ガウス・ボンネットの直接適用が可能になります。 定理。 ド・シッターにとって、ギボンとホーキングの関係を結び付ける簡単な議論 温度をバンチデイビスの地球規模の熱デシッター温度に換算 州。 これは、時空熱力学が次の結果であることを証明します。 時空自体の幾何学的構造、したがって深い空間を示唆しています。 グローバル トポロジーと準古典的解析の間の接続。

27. The Third Structure Function
「3 番目の構造体関数」


Author: S. P. Miao, N. C. Tsamis, R. P. Woodard, B. Yesilyurt
Category: gr-qc, hep-th
Submitted: 2024-07-10 17:26:21+00:00, Last Updated: 2025-05-09 06:11:29+00:00
Original Text 日本語訳
We re-consider the graviton self-energy induced by a loop of massless, minimally coupled scalars on de Sitter background. On flat space background it can be represented as a sum of two tensor differential operators acting on scalar structure functions. On a general background these tensor differential operators can be constructed from the linearized Ricci scalar and the linearized Weyl tensor. However, in cosmology one requires a third contribution which we derive here. 質量のないループによって引き起こされる重力子の自己エネルギーを再考察します。 de Sitter の背景に最小限に結合されたスカラー。 平らな空間の背景に に作用する 2 つのテンソル微分演算子の和として表すことができます。 スカラー構造関数。 一般的な背景として、これらのテンソル微分 演算子は線形化された Ricci スカラーと 線形化ワイルテンソル。 しかし、宇宙論では 3 番目の貢献が必要です。 ここでそれを導き出します。

28. Late Time Phenomena in $f(T,\mathcal{T})$ Gravity Framework: Role of $H_0$ Priors
「$f(T,\mathcal{T})$重力フレームワークにおける後期時間現象:$H_0$事前確率の役割」


Author: L. K. Duchaniya, B. Mishra
Category: gr-qc, hep-th
Submitted: 2024-11-18 06:09:59+00:00, Last Updated: 2025-05-09 05:26:16+00:00
Original Text 日本語訳
This study explored the behavior of the $f(T, \mathcal{T})$ cosmological model with the use of various data set combinations. We also compared the results for this model between the Pantheon+ (without SH0ES) and the Pantheon+\&SH0ES (with SH0ES) data sets. Additionally, we incorporated data from BAO along with $H_0$ priors. We observed that integrating SH0ES data points leads to a higher estimation of $H_0$ than Pantheon+ (without SH0ES). We perform an extensive MCMC analysis for each combination of data sets, providing constraints on the model parameters. We also computed the $\chi^2_{min}$ value for each combination of data sets to evaluate the chosen model against the standard $\Lambda$CDM model. Our primary finding is that the various dataset combinations in the $f(T, \mathcal{T})$ model we examined relate to a range of Hubble constants, which could contribute to reducing the cosmic tension associated with this parameter. Additionally, we investigate the evolution of matter fluctuations by solving the density contrast evolution equation numerically. We calculate numerical solutions for the weighted growth rate $f\sigma_8$ using these findings. We plotted the cosmological background parameters to check the behavior of the $f(T, \mathcal{T})$ model in late-time. Based on the behavior of these background cosmological parameters, we conclude that our selected models reflect the late-time cosmic dynamics of the Universe. この研究では、$f(T, \mathcal{T})$ 宇宙論の挙動を調査しました。 さまざまなデータセットの組み合わせを使用してモデルを作成します。 こちらも比較してみました このモデルの Pantheon+ (SH0ES なし) と Pantheon+\&SH0ES (SH0ES 付き) データ セット。 さらに、データも組み込みました BAO と以前の $H_0$ から。 SH0ES データを統合すると、 ポイントにより、Pantheon+ (SH0ES なし) よりも $H_0$ の推定値が高くなります。 私たちは データセットの組み合わせごとに広範な MCMC 分析を実行し、以下を提供します。 モデルパラメータの制約。 $\chi^2_{min}$ の値も計算しました データセットの組み合わせごとに、選択したモデルを評価します。 標準の $\Lambda$CDM モデル。 私たちの主な発見は、さまざまなデータセットが 私たちが調べた $f(T, \mathcal{T})$ モデルの組み合わせは、次の範囲に関連しています。 ハッブル定数、宇宙の緊張の緩和に貢献する可能性がある このパラメータに関連付けられています。 さらに、私たちは進化を調査します 密度コントラスト発展方程式を解くことによる物質変動 数値的には。 加重成長率の数値解を計算します。 これらの調査結果を使用して $f\sigma_8$ を実行します。 宇宙背景をプロットしました パラメータを使用して、遅延時の $f(T, \mathcal{T})$ モデルの動作を確認します。 これらの背景宇宙論的パラメータの挙動に基づいて、次のように結論付けます。 私たちが選択したモデルは、宇宙の後期の宇宙力学を反映しているということです。

29. Relativistic Gas Accretion onto Supermassive Black Hole Binaries from Inspiral through Merger
「超大質量ブラックホール連星への相対論的ガス降着 : インスパイラルから合体まで」


Author: Lorenzo Ennoggi, Manuela Campanelli, Yosef Zlochower, Scott C. Noble, Julian Krolik, Federico Cattorini, Jay V. Kalinani, Vassilios Mewes, Michail Chabanov, Liwei Ji, Maria Chiara de Simone
Category: astro-ph.HE, gr-qc
Submitted: 2025-02-10 12:18:33+00:00, Last Updated: 2025-05-09 05:14:13+00:00
Original Text 日本語訳
Accreting supermassive black hole binaries are powerful multimessenger sources emitting both gravitational and EM radiation. Understanding the accretion dynamics of these systems and predicting their distinctive EM signals is crucial to informing and guiding upcoming efforts aimed at detecting gravitational waves produced by these binaries. To this end, accurate numerical modeling is required to describe both the spacetime and the magnetized gas around the black holes. In this paper, we present two key advances in this field of research. First, we have developed a novel 3D GRMHD framework that combines multiple numerical codes to simulate the inspiral and merger of supermassive black hole binaries starting from realistic initial data and running all the way through merger. Throughout the evolution, we adopt a simple but functional prescription to account for gas cooling through photon emission. Next, we have applied our new computational method to follow the time evolution of a circular, equal-mass, non-spinning black hole binary for ~200 orbits, starting from a separation of 20r_g and reaching the post-merger evolutionary stage of the system. We have shown how mass continues to flow toward the binary even after the binary "decouples" from its surrounding disk, but the accretion rate onto the black holes diminishes. We have identified how the minidisks orbiting each black hole are slowly drained and eventually dissolve as the binary compresses. We confirm previous findings that the system's luminosity decreases by only a factor of a few during inspiral; however, we observe an abrupt increase by ~50% in this quantity at the time of merger, likely accompanied by an equally abrupt change in spectrum. Finally, we have demonstrated that during the inspiral, fluid ram pressure regulates the fraction of the magnetic flux transported to the binary that attaches to the black holes' horizons. 蓄積する超大質量ブラックホールバイナリは強力なマルチメッセンジャーである 重力放射線と電磁放射線の両方を放出する発生源。 理解する これらのシステムの降着ダイナミクスとその特徴的な EM 信号の予測 検出を目的とした今後の取り組みに情報を提供し、導くために重要です。 これらの連星によって生成される重力波。 そのためには、正確な数値を 時空と磁化ガスの両方を記述するにはモデリングが必要です ブラックホールの周り。 このホワイトペーパーでは、この分野における 2 つの重要な進歩を紹介します。 研究分野。 まず、私たちは新しい 3D GRMHD フレームワークを開発しました。 複数の数値コードを組み合わせて、インスピレーションと融合をシミュレートします。 現実的な初期データから始まる超大質量ブラックホールバイナリと 合併までずっと走り続けています。 進化を通じて、私たちはシンプルな ただし、光子の放出によるガス冷却を考慮した機能的な処方。 次に、時間発展を追跡するために新しい計算手法を適用しました。 約200軌道にわたる円形、等質量、非自転ブラックホール連星、 20r_gの分離から始まり、合併後の進化に至る システムの段階。 私たちは、質量がどのようにして連星に向かって流れ続けるかを示しました。 連星が周囲の円盤から「分離」した後でも、降着は ブラックホールへの到達率は減少します。 ミニディスクがどのように動作するかを特定しました。 各ブラックホールを周回するブラックホールはゆっくりと排出され、最終的には溶解します。 バイナリ圧縮。 システムの明るさは次のとおりであるという以前の発見を確認します。 吸気中はわずか数分の1しか減少しません。 ただし、次のことが観察されます。 合併時にはこの量が約 50% 急激に増加する可能性が高い スペクトルの同様に突然の変化を伴います。 最後に、 は、吸気中に流体ラム圧が圧力を調節することを実証しました。 バイナリに運ばれる磁束の一部。 ブラックホールの地平線。

30. Multimessenger hierarchical triple merger gravitational-wave event pair GW190514-GW190521 inside AGN J124942.3 + 344929
「AGN J124942.3 + 344929内部のマルチメッセンジャー階層型三重合重力波事象対GW190514-GW190521」


Author: Guo-Peng Li, Xi-Long Fan
Category: astro-ph.HE, astro-ph.GA, astro-ph.SR, gr-qc
Submitted: 2025-03-21 05:32:59+00:00, Last Updated: 2025-05-09 04:52:30+00:00
Original Text 日本語訳
There is a candidate electromagnetic (EM) counterpart to the binary black hole merger GW190521, identified as ZTF19abanrhr within active galactic nuclei (AGN) J124942.3 + 344929. Additionally, GW190514 is proposed as a plausible precursor merger to GW190521 within a hierarchical merger scenario. In this study, we investigate the potential association between GW190514 and GW190521 as a hierarchical triple merger associated with ZTF19abanrhr, taking into account of the sky position, distance, and mass of the sources using a Bayesian criterion. Our analysis reveals that the association is favored over a random coincidence, with a log Bayes factor of 16.8, corresponding to an odds ratio of $\sim$$199:1$, assuming an astrophysical prior odds of $10^{-5}$. Notably, when accounting for the primary masses of the two gravitational-wave events as potential products of mergers in the AGN formation channel, the Bayes factor increases significantly, further enhancing the preference for this association by a factor of $\sim$$10^2$, corresponding to a log Bayes factor of 21.5 and an odds ratio of $\sim$$2\times10^4:1$. Our results suggest strong evidence for the first hierarchical triple merger associated with an EM counterpart in the AGN formation channel. This work is crucial for understanding the formation mechanisms of massive black holes, the role of AGNs in hierarchical mergers, and the implications of multimessenger astronomy. バイナリの黒に相当する電磁波 (EM) の候補があります。 ホール合体 GW190521、活動銀河核内で ZTF19abanrhr として特定される (AGN) J124942.3 + 344929。 さらに、GW190514 がもっともらしいものとして提案されています。 階層合併シナリオ内の GW190521 へのプリカーサー合併。 この中で 研究では、GW190514 と GW190521 の間の潜在的な関連性を調査します。 ZTF19abanrhr に関連する階層的トリプル合併として、 ベイジアンを使用した天の位置、距離、およびソースの質量の説明 基準。 私たちの分析により、この関連付けはランダムな関連付けよりも有利であることが明らかになりました。 対数ベイズ係数 16.8 の偶然の一致、オッズ比に相当 $\sim$$199:1$、天体物理学的事前オッズを $10^{-5}$ と仮定します。 特に、 2 つの重力波事象の一次質量を次のように説明します。 AGN形成チャネルにおける合併の潜在的産物、ベイズ因子 大幅に増加し、この関連性の優先度がさらに高まります $\sim$$10^2$ の係数で、対数ベイズ係数の 21.5 と $\sim$$2\times10^4:1$ のオッズ比。 私たちの結果は、次の強力な証拠を示唆しています。 新興国と関連した最初の階層的三重合併 AGN形成チャネル。 この作業は形成を理解するために重要です 大質量ブラックホールのメカニズム、階層的合体における AGN の役割、 そしてマルチメッセンジャー天文学の意味。

31. Observational and Theoretical Constraints on First-Order Phase Transitions in Neutron Stars
「中性子星の1次相転移に関する観測的および理論的制約」


Author: Zuhua Ji, Jiarui Chen, Gaojian Wu
Category: astro-ph.HE, gr-qc
Submitted: 2025-02-08 10:45:45+00:00, Last Updated: 2025-05-09 03:44:14+00:00
Original Text 日本語訳
Understanding the equation of state (EOS) of neutron stars (NSs) is a fundamental challenge in astrophysics and nuclear physics. A first-order phase transition (FOPT) at high densities could lead to the formation of a quark core, significantly affecting NS properties. This review explores observational and theoretical constraints on such transitions using multi-messenger astrophysics. X-ray observations, including mass-radius measurements from NICER and spectral features like quasi-periodic oscillations (QPOs) and cyclotron resonance scattering features (CRSFs), provide indirect evidence of EOS modifications. Gravitational wave detections, particularly from binary NS mergers such as GW170817, constrain tidal deformability and post-merger oscillations, which may carry signatures of phase transitions. Pulsar timing offers additional constraints through measurements of mass, spin evolution, and glitches, with millisecond pulsars exceeding twice the solar mass posing challenges to purely hadronic EOSs. Theoretical models and numerical simulations predict that an FOPT could impact gravitational wave signals, twin-star configurations, and NS cooling. Future advancements, including next-generation gravitational wave detectors, high-precision X-ray telescopes, and improved theoretical modeling, will enhance our ability to probe phase transitions in NSs. A combination of these approaches will provide crucial insights into the existence and properties of deconfined quark matter in NS interiors. 中性子星 (NS) の状態方程式 (EOS) を理解することは、 天体物理学と原子核物理学における根本的な課題。 一次フェーズ 高密度での転移(FOPT)はクォークの形成につながる可能性がある NS特性に大きな影響を与えるコア。 このレビューは観察を探求します およびマルチメッセンジャーを使用したそのような遷移に対する理論的制約 天体物理学。 NICER による質量半径測定を含む X 線観測 準周期振動 (QPO) やサイクロトロンなどのスペクトル特徴 共鳴散乱特徴 (CRSF) は EOS の間接的な証拠を提供します 修正。 重力波の検出、特にバイナリ NS からの重力波の検出 GW170817 などの合併は、潮汐変形性と合併後を抑制します。 振動は、相転移の兆候を伴う可能性があります。 パルサーのタイミング 質量、スピンの進化、および回転の測定を通じて追加の制約を提供します。 太陽質量の2倍を超えるミリ秒パルサーによる不具合 純粋なハドロン EOS への挑戦。 理論モデルと数値計算 シミュレーションでは、FOPT が重力波信号に影響を与える可能性があると予測しています。 ツインスター構成と NS 冷却。 将来の進歩を含む、 次世代重力波検出器、高精度X線望遠鏡、 理論モデリングの改善により、フェーズを調査する能力が強化されます。 NS の移行。 これらのアプローチを組み合わせることで、重要な効果が得られます。 NSにおける非閉じ込めクォーク物質の存在と性質についての洞察 インテリア。

32. Mutual Information for particle pair and its application to diagnose Chaos in Curved Spacetime
「粒子対の相互情報量とその曲線時空のカオス診断への応用」


Author: Wenfu Cao, Yang Huang, Hongsheng Zhang
Category: gr-qc
Submitted: 2024-12-22 09:06:25+00:00, Last Updated: 2025-05-09 02:38:33+00:00
Original Text 日本語訳
We propose the concept of mutual information for particle pair (MIPP) in curved spacetime, and show that MIPP has potential to be a proper chaos indicator. We tested this method in the Schwarzschild and Kerr spacetime and compared it with the fast Lyapunov indicator. The results show that the MIPP effectively identify orbital states and demonstrates prominent performance in recognizing transitions between orbital states. Our result show that information theory significantly deepen our understanding of dynamics of few-body system. 粒子ペアの相互情報量 (MIPP) の概念を提案します。 曲がった時空を観察し、MIPP が適切なカオスになる可能性があることを示す インジケータ。 私たちはこの方法をシュワルツシルトとカー時空でテストしました。 高速リアプノフ指標と比較しました。 結果は、MIPP が 軌道状態を効果的に識別し、優れたパフォーマンスを発揮します。 軌道状態間の遷移を認識する。 私たちの結果は次のことを示しています 情報理論は、力学の理解を大幅に深めます。 少数体システム。

33. Linearization (in)stabilities and crossed products
「線形化(非)安定性と交差積」


Author: Julian De Vuyst, Stefan Eccles, Philipp A. Hoehn, Josh Kirklin
Category: hep-th, gr-qc, quant-ph
Submitted: 2024-11-29 18:47:17+00:00, Last Updated: 2025-05-09 02:14:30+00:00
Original Text 日本語訳
Modular crossed product algebras have recently assumed an important role in perturbative quantum gravity as they lead to an intrinsic regularization of entanglement entropies by introducing quantum reference frames (QRFs) in place of explicit regulators. This is achieved by imposing certain boost constraints on gravitons, QRFs and other fields. Here, we revisit the question of how these constraints should be understood through the lens of perturbation theory and particularly the study of linearization (in)stabilities, exploring when linearized solutions can be integrated to exact ones. Our aim is to provide some clarity about the status of justification, under various conditions, for imposing such constraints on the linearized theory in the $G_N\to0$ limit as they turn out to be of second-order. While for spatially closed spacetimes there is an essentially unambiguous justification, in the presence of boundaries or the absence of isometries this depends on whether one is also interested in second-order observables. Linearization (in)stabilities occur in any gauge-covariant field theory with non-linear equations and to address this in a unified framework, we translate the subject from the usual canonical formulation into a systematic covariant phase space language. This overcomes theory-specific arguments, exhibiting the universal structure behind (in)stabilities, and permits us to cover arbitrary generally covariant theories. We comment on the relation to modular flow and illustrate our findings in several gravity and gauge theory examples. モジュラー直積代数は最近、次の分野で重要な役割を果たしています。 摂動的な量子重力は、固有の正則化につながるため、 量子参照フレーム (QRF) を適切に導入することによるエンタングルメントエントロピー 明示的な規制当局の。 これは、特定のブースト制約を課すことによって実現されます。 重力子、QRF、その他の分野について。 ここで、これらがどのようにして行われるかという問題を再検討します。 制約は摂動理論のレンズを通して理解されるべきであり、 特に線形化(不安定)安定性の研究、いつ起こるかを探る 線形化されたソリューションは、正確なソリューションに統合できます。 私たちの目標は、 さまざまな条件の下での正当化の状況についてのある程度の明確さ $G_N\to0$ 制限内の線形化理論に次のような制約を課します。 それらは二次的なものであることがわかります。 一方、空間的に閉じられた時空の場合 の存在下では、本質的に明白な正当化が存在します。 境界かアイソメトリの欠如、これは自分もアイソメトリであるかどうかによって決まります。 二次観測量に興味があります。 線形化(不安定)安定性は次の場合に発生します。 非線形方程式を使用したゲージ共変場の理論とこれに対処する 統一された枠組みの中で、主題を通常の標準的なものから翻訳します。 体系的な共変位相空間言語への定式化。 これは克服します 理論特有の議論、背後にある普遍的な構造を示す (不安定) 安定性を考慮し、任意の一般共変をカバーできるようにします。 理論。 モジュラー フローとの関係についてコメントし、その例を示します。 いくつかの重力理論とゲージ理論の例での発見。

34. Electromagnetic plasma waves in Big Bounce and Big Crunch cosmologies
「Big BounceとBig Crunch宇宙論における電磁プラズマ波」


Author: Felipe A. Asenjo
Category: physics.plasm-ph, gr-qc
Submitted: 2025-05-09 01:40:10+00:00, Last Updated: 2025-05-09 01:40:10+00:00
Original Text 日本語訳
We study the exact dynamics of electromagnetic waves in cold electron-positron plasma in the simplest background of Big Bounce and Big Crunch cosmologies. We show that these waves are described by a Mathieu equation in a Big Bounce cosmology, which opens the possibility of electromagnetic wave amplification due to the cosmological constant in this Universe. On the contrary, in a Big Crunch cosmology, electromagnetic plasma waves are described by a modified Mathieu equation. In both cases, the features (grow/collapse) of the Universes imprint similar characteristics in the temporal evolution of these waves. 寒冷環境における電磁波の正確なダイナミクスを研究します ビッグバウンスとビッグの最も単純な背景の電子陽電子プラズマ クランチ宇宙論。 これらの波がマチューによって記述されることを示します。 ビッグバウンス宇宙論における方程式は、次の可能性を開きます。 この宇宙定数による電磁波の増幅 宇宙。 逆に、ビッグクランチ宇宙論では、電磁プラズマ 波は修正された Mathieu 方程式によって記述されます。 どちらの場合も、特徴としては、 宇宙の(成長/崩壊)は、同様の特徴を宇宙に刻み込みます。 これらの波の時間的進化。

35. Periodic Kerr solution as an infinite soliton chain
「無限ソリトン鎖としての周期的Kerr解」


Author: Dmitry Korotkin, Javier Peraza
Category: gr-qc, hep-th
Submitted: 2025-05-09 00:19:41+00:00, Last Updated: 2025-05-09 00:19:41+00:00
Original Text 日本語訳
We combine numerical analysis with the inverse scattering method to study the periodic analog of Kerr solution. The periodic analog of the Schwarzschild solution is known to be regular and exhibit Kasner asymptotic behaviour for an arbitrary size of event horizon not exceeding the period. The previous numerical analysis of the rotating version of the periodic Schwarzschild black hole in [arXiv:2210.12898] based on the heat flow, together with analytical results in [arXiv:2407.16960] shows that there exist obstructions to putting the periodic Schwarzschild solution in rotation in a certain parameter range. In this paper we apply an efficient numerical approach based on the inverse scattering method, interpreting the periodic Kerr solution as an infinite chain of solitons. This allows to completely describe the existence domain in the space of physical parameters (the period, mass and the angular momentum); we study the dependence of Kasner exponent and the shape of the ergosphere on parameters of the problem. 数値解析と逆散乱法を組み合わせて、 カー溶液の周期的な類似物。 シュヴァルツシルトの定期的なアナログ 解は規則的であり、次の条件に対してカスナー漸近挙動を示すことが知られています。 期間を超えない任意のサイズの事象範囲。 前回の 周期的なシュヴァルツシルト ブラックの回転バージョンの数値解析 熱流と解析に基づいた [arXiv:2210.12898] の穴 [arXiv:2407.16960] の結果は、パッティングに障害が存在することを示しています 特定のパラメーター範囲で回転する周期的なシュヴァルツシルト解。 この論文では、逆計算に基づいた効率的な数値アプローチを適用します。 散乱法、周期カー解を無限連鎖として解釈 ソリトンの。 これにより、存在ドメインを完全に記述することができます。 物理パラメータの空間(周期、質量、角運動量)。 私たちは カスナー指数とエルゴスフィアの形状の依存性を研究する 問題のパラメータ。

36. Atmospheric Newtonian Noise May Constrain Third-Generation Gravitational-Wave Detectors
「大気ニュートンノイズは第3世代の重力波検出器を制約する可能性がある」


Author: Wenhui Wang, Teviet Creighton
Category: gr-qc, astro-ph.IM, physics.ins-det
Submitted: 2025-05-08 23:21:10+00:00, Last Updated: 2025-05-08 23:21:10+00:00
Original Text 日本語訳
Advanced gravitational-wave detector designs are pushing towards lower frequencies, where certain types of noise, previously considered negligible, may come to dominate the detectors' noise budgets. In particular, we revisit atmospheric Newtonian noise, caused by the fluctuating gravitational field as regions of high and low gas density move past the detector. We consider density perturbations both due to pressure waves (infrasound) and due to advected temperature fluctuations. In the absence of detailed site-specific models of topography, airflow, and building design, we present general scaling formulae that estimate the spectrum of atmospheric Newtonian noise, and show how it is affected by broad detector design choices. We confirm previous analyses that show that atmospheric Newtonian noise is not likely a strong contributor to advanced LIGO; however, it will be a dominant factor for third-generation detectors targeting low frequencies, with the low-frequency cutoff principally constrained by the depth of the detector underground. 高度な重力波検出器の設計は、より低いレベルに向かって進んでいます。 以前は無視できると考えられていた特定の種類のノイズが発生する周波数。 検出器のノイズバジェットを支配するようになる可能性があります。 特に、私たちは再訪します 大気ニュートンノイズ。 重力場の変動によって引き起こされるノイズ。 ガス密度の高い領域と低い領域が検出器を通過します。 密度を考慮します 圧力波(超低周波音)と移流による摂動の両方 温度の変動。 詳細なサイト固有のモデルが存在しない場合、 地形、空気の流れ、建物のデザインに応じて、一般的なスケーリング公式を提示します。 大気中のニュートンノイズのスペクトルを推定し、それがどのようになるかを示します。 幅広い検出器設計の選択の影響を受けます。 以前の分析を確認します。 大気中のニュートンノイズが、大気中のニュートンノイズに強い寄与をする可能性が低いことを示す。 先進的なLIGO。 しかし、それは第三世代にとって支配的な要素となるでしょう 主に低周波カットオフを備えた、低周波をターゲットとする検出器 地下の検出器の深さによって制限されます。

37. Very Special Relativity in Accelerated Frames: Non-relativistic Effects in Gravitational Spectroscopy of Ultracold Neutrons
「加速フレームにおける超特殊相対性理論:超低温中性子の重力分光法における非相対論的効果」


Author: Alessandro Santoni, Enrique Muñoz, Hartmut Abele, Benjamin Koch
Category: hep-ph, gr-qc
Submitted: 2025-01-11 14:39:35+00:00, Last Updated: 2025-05-08 20:24:51+00:00
Original Text 日本語訳
In this paper, we investigate the phenomenology of fermionic systems in uniform gravitational fields within the framework of Very Special Relativity (VSR). We focus on the case of gravitational spectroscopy with ultracold neutrons, explored in experiments like \emph{q}\textsc{Bounce}. Calculating the leading ($c^0$) and next-to-leading ($c^{-1}$) order corrections to the non-relativistic Hamiltonian in an accelerated frame, we obtain the perturbed fermionic energy spectrum. At leading order, we do not find any modifications except for a trivial mass shift, thus preserving the equivalence between inertial and gravitational mass and particle-antiparticle sectors. The next-to-leading order corrections, instead, introduce time-dependent anisotropic contributions depending on the preferred spatial direction in VSR, and can then be used to probe novel Lorentz-violating signatures. Taking \emph{q}\textsc{Bounce} sensitivity as a benchmark, we derive a first rough constraint for the neutron VSR parameter. Finally, we suggest alternative spin-flipping setups to better probe VSR effects and foresee potential future research directions. この論文では、フェルミオン系の現象学を研究します。 超特殊相対性理論の枠組み内の均一重力場 (VSR)。 超低温を用いた重力分光法の事例に焦点を当てます。 中性子、\emph{q}\textsc{Bounce} などの実験で研究されています。 計算する 先頭 ($c^0$) と先頭の次 ($c^{-1}$) の順序の修正 加速フレーム内の非相対論的ハミルトニアンでは、摂動された フェルミオンエネルギースペクトル。 先頭から見ても変更は見当たりません 些細な質量移動を除いて、次の等価性が保たれます。 慣性質量、重力質量、粒子-反粒子セクター。 の 代わりに、有力な次数の修正により、時間依存性が導入されます。 VSR の優先空間方向に応じた異方性の寄与、 そして、新しいローレンツ違反サインを調査するために使用できます。 取る \emph{q}\textsc{バウンス}感度をベンチマークとして、最初のラフを導き出します。 中性子 VSR パラメーターの制約。 最後に代替案を提案します VSR 効果をより正確に調査し、潜在的な将来を予測するためのスピン反転セットアップ 研究の方向性。

38. Testing general covariance in effective models motivated by Loop Quantum Gravity
「ループ量子重力によって動機付けられた有効モデルにおける一般的な共分散のテスト」


Author: Juan Carlos Del Águila, Hugo A. Morales
Category: gr-qc
Submitted: 2025-01-06 19:51:15+00:00, Last Updated: 2025-05-08 20:10:39+00:00
Original Text 日本語訳
In this work we introduce a criterion for testing general covariance in effective quantum gravity theories. It adapts the analysis of invariance under general spacetime diffeomorphisms of the Einstein-Hilbert action to the case of effective canonical models. While the main purpose is to test models obtained in Loop Quantum Gravity, the criterion is not limited to those physical systems and may be applied to any canonically formulated modified theory of gravity. The approach here is hence not that of finding an effective model, but rather to examine a given one represented by a quantum corrected Hamiltonian. Specifically, we will apply the criterion to spherically symmetric spacetimes in vacuum with inverse triad and holonomy modifications that arise as a consequence of the loop quantization procedure. It is found that, in addition to the initial modifications of the Hamiltonian, quantum corrections of the classical metric itself are needed as well in order to obtain generally covariant models. A comparison with recent alternative criteria is included in the discussion. この研究では、一般的な共分散をテストするための基準を導入します。 効果的な量子重力理論。 以下の不変性の分析を適応させます。 の場合に対するアインシュタイン・ヒルベルト作用の一般時空微分同相写像 効果的な標準モデル。 主な目的は取得したモデルをテストすることですが、 ループ量子重力では、基準はそれらの物理システムに限定されません そして、標準的に定式化された修正重力理論に適用することができます。 したがって、ここでのアプローチは効果的なモデルを見つけるというものではなく、 量子補正されたハミルトニアンで表される与えられたものを調べる。 具体的には、この基準を球面対称時空に適用します。 真空中では、逆トライアドとホロノミー修正が発生し、 ループ量子化手順の結果。 さらに、 ハミルトニアンの初期修正、量子補正、 一般的に取得するには、古典的なメトリック自体も必要です 共変モデル。 最近の代替基準との比較は、 議論。

39. Quantum fermion superradiance and vacuum ambiguities on charged black holes
「荷電ブラックホール上の量子電子系超放射と真空曖昧性」


Author: Álvaro Álvarez-Domínguez, Elizabeth Winstanley
Category: hep-th, gr-qc
Submitted: 2024-10-31 19:22:00+00:00, Last Updated: 2025-05-08 18:21:46+00:00
Original Text 日本語訳
Unlike a classical charged bosonic field, a classical charged fermion field on a static charged black hole does not exhibit superradiant scattering. We demonstrate that the quantum analogue of this classical process is however present. We construct a vacuum state for the fermion field which has no incoming particles from past null infinity, but which contains, at future null infinity, a nonthermal flux of particles. This state describes both the discharge and energy loss of the black hole, and we analyze how the interpretation of this phenomenon depends on the ambiguities inherent in defining the quantum vacuum. 古典的な荷電ボソン場とは異なり、古典的な荷電フェルミオン場は 静電気を帯びたブラック ホール上では超放射散乱は見られません。 私たちは この古典的プロセスの量子類似物は次のとおりであることを実証します。 現在。 フェルミオン場の真空状態を構築します。 過去の null 無限大からの着信パーティクルですが、将来の null を含む 無限、粒子の非熱流束。 この状態は、次の両方を示します。 ブラックホールの放電とエネルギー損失を調べ、どのようにブラックホールが放出されるかを分析します。 この現象の解釈は、本質的な曖昧さによって決まります。 量子真空を定義します。

40. Template bank for sub solar mass compact binary mergers in the fourth observing run of Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA
「Advanced LIGO、Advanced Virgo、KAGRAの第4回観測ランにおけるサブソーラー質量コンパクトバイナリ合体のためのテンプレートバンク」


Author: Chad Hanna, James Kennington, Wanting Niu, Shio Sakon, Divya Singh, Shomik Adhicary, Pratyusava Baral, Amanda Baylor, Kipp Cannon, Sarah Caudill, Bryce Cousins, Jolien D. E. Creighton, Becca Ewing, Heather Fong, Richard N. George, Patrick Godwin, Reiko Harada, Yun-Jing Huang, Rachael Huxford, Prathamesh Joshi, Soichiro Kuwahara, Alvin K. Y. Li, Ryan Magee, Duncan Meacher, Cody Messick, Soichiro Morisaki, Debnandini Mukherjee, Alexander Pace, Cort Posnansky, Anarya Ray, Surabhi Sachdev, Stefano Schmidt, Urja Shah, Ron Tapia, Leo Tsukada, Koh Ueno, Aaron Viets, Leslie Wade, Madeline Wade, Zach Yarbrough, Noah Zhang
Category: gr-qc
Submitted: 2024-12-14 20:11:51+00:00, Last Updated: 2025-05-08 18:00:23+00:00
Original Text 日本語訳
Matched-filtering searches for gravitational-wave signals from compact binary mergers employ template banks which are a collection of modeled waveforms described by unique intrinsic parameters. We present two banks designed for low-latency and archive sub-solar mass (SSM) searches in data from the fourth observing run of LIGO-Virgo-KAGRA, and demonstrate the efficacy of the banks via simulated signals. Further, we introduce a set of modifications to the geometric, manifold algorithm that allow the method to work for exceedingly low component masses necessary for SSM bank production. The archive search bank contains a total of $3,452,006$ templates, and covers a mass parameter space of $0.2$ to $10\ M_\odot$ in the larger component and $0.2$ to $1.0\ M_\odot$ in the smaller component, the spin parameter space of $-0.9$ to $0.9$ for masses above $0.5$ $M_\odot$ and $-0.1$ to $0.1$ for masses below $0.5$ $M_\odot$, and the mass ratio parameter space of $1$ to $10$. The PSD used was from a week of the first half of the fourth observing run of Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA, and the low frequency cutoff was set to $45$ Hz with a maximum waveform duration of $128$ seconds. The bank simulations performed using SBank have shown that the banks presented in this paper have sufficient efficacy for use in their respective searches. マッチドフィルタリングによるコンパクトバイナリからの重力波信号の検索 合併では、モデル化された波形のコレクションであるテンプレート バンクを使用します。 固有の組み込みパラメータによって記述されます。 のために設計された 2 つの銀行を紹介します。 4 回目以降のデータの低遅延およびアーカイブ太陽質量未満 (SSM) 検索 LIGO-Virgo-KAGRAの実行を観察し、バンクの有効性を実証する シミュレートされた信号を介して。 さらに、一連の変更を導入します。 幾何学的な多様なアルゴリズムにより、メソッドが非常に低い速度で機能することが可能になります。 SSM バンクの製造に必要なコンポーネントの質量。 アーカイブ検索バンク 合計 $3,452,006$ のテンプレートが含まれており、次の質量パラメータ空間をカバーします。 大きいコンポーネントでは $0.2$ ~ $10\ M_\odot$、コンポーネントでは $0.2$ ~ $1.0\ M_\odot$ 小さい成分、質量の $-0.9$ ~ $0.9$ のスピン パラメーター空間 $0.5$ $M_\odot$ を超える場合、$0.5$ $M_\odot$ 未満の場合は $-0.1$ ~ $0.1$、および $1$ から $10$ までの質量比パラメータ空間。 使用された PSD は 1 週間のものでした。 Advanced LIGO、Advanced Virgoの4回目の観測の前半、 および KAGRA、低周波カットオフは最大 $45$ Hz に設定されました。 波形持続時間は $128$ 秒です。 SBankを利用した銀行シミュレーション は、この論文で紹介されているバンクが十分な有効性を持っていることを示しています。 それぞれの検索で使用します。