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| Original Text | 日本語訳 |
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| Primordial gravitational waves could be non-Gaussian, just like primordial scalar perturbations. Although the tensor two-point function has thus-far remained elusive, the three-point function could, in principle, be large enough to be detected in Cosmic Microwave Background temperature and polarization anisotropies. We perform a detailed analysis of tensor and mixed tensor-scalar non-Gaussianity through the Planck PR4 bispectrum, placing constraints on eleven primordial templates, spanning various phenomenological and physical regimes including modifications to gravity, additional fields in inflation, and primordial magnetic fields. All analysis is performed using modern quasi-optimal binned estimators, and yields no evidence for tensor non-Gaussianity, with a maximum detection significance of $2\sigma$. Our constraints are derived primarily from large-scales (except for tensor-scalar-scalar models), and benefit greatly from the inclusion of $B$-modes. Although we find some loss of information from binning, mask effects and residual foreground contamination, our $f_{\rm NL}$ bounds improve over those of previous analyses by $(20-700)\%$, with six of the eleven models being analyzed for the first time. Unlike for scalar non-Gaussianity, future low-noise experiments such as LiteBIRD, the Simons Observatory and CMB-S4, will yield considerable improvement in tensor non-Gaussianity constraints. | 原始重力波は原始重力波と同様に非ガウス波である可能性がある スカラー摂動。 テンソル 2 点関数はこれまでのところ とらえどころのないままであるが、原理的には 3 点関数は十分に大きい可能性がある 宇宙マイクロ波背景温度と偏光で検出される 異方性。 テンソルおよび混合テンソルとスカラーの詳細な分析を実行します プランク PR4 バイスペクトルによる非ガウス性、制約を課す さまざまな現象学的および物理的な範囲にわたる 11 の原始的なテンプレート 重力の修正、インフレーションの追加フィールドなどのレジーム、 原始的な磁場。 すべての分析は最新のツールを使用して実行されます。 準最適なビン推定量であり、テンソルの証拠は得られません 非ガウス性。 最大検出有意性は $2\sigma$ です。 私たちの 制約は主に大規模なスケールから派生します (ただし、 テンソル-スカラー-スカラー モデル)、次のものを含めることで大きなメリットが得られます。 $B$ モード。 ビニングによる情報の損失はいくらかありますが、マスク効果 前景の残留汚染により、$f_{\rm NL}$ の限界は以前より改善されます。 $(20-700)\%$ による以前の分析のもの。 11 モデルのうち 6 つは 初めて分析されました。 スカラー非ガウス性とは異なり、将来 LiteBIRD、シモンズ天文台、CMB-S4 などの低ノイズ実験は、 テンソルの非ガウス性制約が大幅に改善されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This study investigates the gravastars in the framemwork of Rastall theory of gravity in generalised cylindrically symmetric space-time. Following the Mazur-Mottola hypothesis (P. O. Mazur and E. Mottola, Universe {\bf 9}, 88 (2023)), gravastars are classified as one of the most unique and exotic kind of compact objects, presenting themselves as a plausible alternative to black holes. In this study, we build upon the Mazur-Mottola framework of Gravitational Bose-Einstein Condensate (GBEC) stars by generalising it to a cylindrically symmetric spacetime within the framework of Rastall gravity to present a novel approach for estimating the mass limit of the thin shell of isotropic gravastars. We have ensured singularity-free solutions for the interior de-Sitter core, non-vanishing solutions for the thin shell and flat vacuum solution of the exterior region, within this parameter space. Under the framework of Rastall gravity and cylindrically symmetric spacetime, the Lanczos equations at the hypersurface junction $(r=R)$ undergo significant modifications, leading to a revised form of the Darmois-Israel junction conditions. These modified junction conditions are utilised to investigate the influence of the Rastall parameter $(\xi)$ on the mass of the thin shell and key characteristics of gravastars, including the shell's proper length, energy, and entropy. Additionally, we propose a novel method for estimating the mass of the thin shell using the concept of surface redshift $(Z_{s})$. By adhering to the Buchdahl upper limit, $Z_{s}<2$ for isotropic configuration, we have determined the mass bounds of the thin shell for various characteristic radii and values of the Rastall parameter $(\xi)$. | この研究は、ラストール理論の枠組みにおけるグラヴァスターを調査します。 一般化された円筒対称時空における重力。 続いて、 Mazur-Mottola 仮説 (P. O. Mazur および E. Mottola、宇宙 {\bf 9}、88) (2023))、グラヴァスターは最もユニークでエキゾチックな種類の 1 つとして分類されます。 コンパクトなオブジェクトであり、黒に代わる有力な選択肢として存在します。 穴。 この研究では、Mazur-Mottola のフレームワークに基づいて構築します。 重力ボース・アインシュタイン凝縮 (GBEC) は、次のように一般化することで星となります。 ラストール重力の枠組み内の円筒対称時空 の薄いシェルの質量限界を推定するための新しいアプローチを提示します。 等方性グラヴァスター。 私たちは、特異点のないソリューションを保証しました。 内部デシッターコア、薄いシェルとフラット用の非消失ソリューション このパラメータ空間内の外部領域の真空ソリューション。 の下で ラスタール重力と円筒対称時空の枠組み、ランチョス 超曲面接合 $(r=R)$ における方程式は重要な影響を受けます 変更により、ダルモワとイスラエルのジャンクションの形式が修正されました 条件。 これらの修正された接合条件は、 Rastall パラメータ $(\xi)$ が薄いシェルの質量に及ぼす影響と、 殻の適切な長さ、エネルギー、 そしてエントロピー。 さらに、我々は、の質量を推定するための新しい方法を提案します。 表面赤方偏移 $(Z_{s})$ の概念を使用した薄いシェル。 遵守することで ブッフダールの上限、等方性配置の $Z_{s}<2$、 さまざまな特性半径に対する薄いシェルの質量境界を決定しました。 および Rastall パラメータ $(\xi)$ の値。 |
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| Particles initially at rest hit by a passing sandwich gravitational wave exhibit, in general, thevelocity memory effect (VM): they fly apart with constant velocity. For specific values of the wave parameters their motion can however become pure displacement (DM) as suggested by Zel'dovich and Polnarev. For such a ``miraculous'' value, the particle trajectory is composed of an integer number of (approximate) standing half-waves. Our statements are illustrated numerically by a Gaussian, and analytically by the P\"oschl-Teller profiles. | 最初は静止していた粒子が、通過するサンドイッチ重力波に衝突される 一般に、速度記憶効果 (VM) を示します。 一定の速度。 波パラメータの特定の値については、その動きは次のようになります。 ただし、Zel'dovich と Polnarev が示唆するように、純粋置換 (DM) になります。 このような「奇跡的な」値の場合、粒子の軌道は次のように構成されます。 (おおよその) 定常半波の整数。 私たちの声明は、 数値的にはガウス関数によって、分析的にはプオシュルテラーによって示されます。 プロフィール。 |
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| In this work, we investigate a nonlinear electrodynamics model within the framework of $f(R,T)$ gravity. We begin by outlining the general features of the theory and analyzing the event horizon under conditions ensuring its real and positive definiteness. We then examine light trajectories, focusing on critical orbits, shadow radii, and geodesics of massless particles. The parameters $\alpha$ and $\beta$, associated with the nonlinear extension of the Reissner-Nordstr\"om spacetime, are constrained using observational data from the Event Horizon Telescope (EHT). Subsequently, we analyze the thermodynamic properties of the system, including Hawking temperature, entropy, and heat capacity. Quasinormal modes are computed for scalar, vector, tensor, and spinorial perturbations, with the corresponding time-domain profiles explored as well. Gravitational lensing is then studied in both weak and strong deflection limits, along with the stability of photon spheres. Finally, we examine additional topological aspects, including topological thermodynamics and the topological photon sphere. | この研究では、次のような非線形電気力学モデルを調査します。 $f(R,T)$ 重力の枠組み。 まず、一般的な機能の概要を説明します。 事象の地平線を理論的に分析し、その現実性を保証する条件下で そして正定性。 次に、以下に焦点を当てて光の軌跡を調べます。 臨界軌道、影の半径、および質量のない粒子の測地線。 の パラメータ $\alpha$ および $\beta$。 Reissner-Nordstr\"om 時空は、からの観測データを使用して制約されます。 イベント・ホライゾン・テレスコープ（EHT）。 次に、熱力学を解析します。 ホーキング温度、エントロピー、熱などの系の特性 容量。 準正規モードは、スカラー、ベクトル、テンソル、および 脊椎摂動、対応する時間領域プロファイルの調査 同じように。 その後、重力レンズが弱い場合と強い場合の両方で研究されます。 偏向限界と光子球の安定性。 最後に、私たちは トポロジカル熱力学を含む追加のトポロジカルな側面を調べる そしてトポロジカル光子球。 |
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| We review two arguments for using the Schr\"odinger equation in quantum cosmology and propose restricting to solutions in which time acts as a component with negligible backreaction on the metric - that is, it plays the role of a test field. We apply this idea to various minisuperspace models. In the semiclassical regime we recover expected results: the wavefunction peaks on the classical solution and, in models with a scalar field, the variance of $\zeta$ (a mini-superspace analogue of the comoving curvature perturbation) is conserved in time. Applied to the no-boundary wavefunction, our model highlights a bouncing behavior, which gives a straightforward quantum representation of global de Sitter space. We argue that the inevitable time dependence of the variance of the wavefunction breaks some of the classical de Sitter symmetries. Then, by modeling radiation as a fluid, we analyze the epoch of radiation domination near the singularity. The problem is equivalent to an $s$-wave scattering off a central power-law potential of the form $-r^{-2/3}$. Such a potential admits bound states, so the system is stable and the wavepacket undergoes unitary scattering. The radiation bounce, as opposed to the no-boundary bounce, does not have a classical counterpart as the corresponding classical solutions are singular. During the radiation bounce, the uncertainty and the expectation value of the scale factor become comparable. By selecting a large initial variance, the bounce can be made arbitrarily smooth, the mean value of the Hubble parameter correspondingly soft. | 量子でシュルオーディンガー方程式を使用するための 2 つの引数を確認します。 宇宙論を展開し、時間が役割を果たす解決策に限定することを提案します。 メトリクスに対する反作用が無視できるコンポーネント - つまり、 テストフィールドの役割。 このアイデアをさまざまなミニ超空間モデルに適用します。 で 半古典的領域では、期待される結果が得られます: 波動関数のピーク 古典的な解と、スカラー場を持つモデルでは、 $\zeta$ (共動曲率摂動のミニ超空間類似物) は 時間内に保存されます。 私たちのモデルを境界のない波動関数に適用すると、 バウンス動作を強調表示し、単純な量子を提供します。 グローバルなド・シッター空間の表現。 私たちは、避けられない時間であると主張します 波動関数の分散の依存性は、古典的な定義の一部を破壊します。 シッターの対称性。 次に、放射線を流体としてモデル化することで、その時代を分析します。 特異点近くの放射線支配。 この問題は次のようなものと同等です $-r^{-2/3}$ の形式の中心べき乗則ポテンシャルから散乱する $s$-波。 このようなポテンシャルは束縛状態を許容するため、システムは安定しており、 波束は単一散乱を受けます。 放射線は反射します。 境界のないバウンスには、従来のバウンスに相当するものはありません。 対応する古典的な解は単数です。 放射線の反射中に、 スケールファクターの不確実性と期待値は次のようになります。 匹敵する。 大きな初期分散を選択することで、バウンスを行うことができます 任意の平滑化、それに対応するハッブルパラメータの平均値 柔らかい。 |
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| We study the double cone geometry proposed by Saad, Shenker, and Stanford in de Sitter space. We demonstrate that with the inclusion of static patch observers, the double cone leads to a linear ramp consistent with random matrix behavior. This ramp arises from the relative time shift between two clocks located in opposite static patches. | 私たちは、サード、シェンカー、スタンフォードによって提案された二重円錐幾何学を研究します。 ド・シッタースペース。 静的パッチを含めてそれを実証します 観察者にとって、二重円錐はランダム行列と一致する線形ランプをもたらします。 行動。 このランプは 2 つのクロック間の相対的な時間のずれから生じます。 反対側の静的パッチに配置されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the pseudospectrum of a Schwarzschild-like spacetime within the framework of black hole perturbation theory to analyze a counterintuitive assertion regarding the instability of quasinormal modes. Recent findings suggest that random perturbations to the effective potential associated with gravitational waves may enhance the stability of the underlying wave operator, thereby yielding a stable spectrum of randomly displaced quasinormal modes. Given the unphysical nature of such random perturbations, this work examines these findings within a spacetime that inherently exhibits a perturbed quasinormal spectrum. We find that, in contrast to the QNM spectrum of the Schwarzschild spacetime under random perturbations, the quasinormal spectrum of a Schwarzschild-like black hole deformed through a physically motivated implementation of the Rezzolla-Zhidenko parametrization is unstable. In particular, we show that the pseudospectra of these Schwarzschild-like black holes do not display the typical features associated with wave operators that yield stable quasinormal spectra. We corroborate our findings by computing the quasinormal spectra when additional (ad-hoc) deformations are added to the effective potential of the Rezzolla-Zhidenko black hole. We also argue that when multiple perturbation sources are present, identifying the origin of the instability may be difficult. | 私たちは、シュヴァルツシルトのような時空の擬似スペクトルを調査します。 直観に反するものを分析するためのブラックホール摂動理論の枠組み 準正規モードの不安定性に関する主張。 最近の発見 に関連する実効ポテンシャルに対するランダムな摂動が存在することを示唆しています。 重力波は、基礎となる波動演算子の安定性を高める可能性があります。 これにより、ランダムに配置された準正規モードの安定したスペクトルが得られます。 このようなランダムな摂動の非物理的な性質を考慮して、この研究では、 本質的に混乱を示す時空内でのこれらの発見 準正規スペクトル。 の QNM スペクトルとは対照的に、 ランダム摂動下のシュヴァルツシルト時空、準正規スペクトル 物理的な動機によって変形したシュヴァルツシルトのようなブラックホール Rezzolla-Zhidenko パラメータ化の実装は不安定です。 で 特に、これらのシュワルツシルトのような黒色の擬似スペクトルが ホールには、ウェーブ オペレーターに関連する典型的な機能は表示されません。 安定した準正規スペクトルが得られます。 を計算することで調査結果を裏付けます。 追加の（アドホック）変形が追加された場合の準正規スペクトル レッツォラ・ジデンコ ブラックホールの実効ポテンシャル。 私たちは次のようにも主張します 複数の摂動源が存在する場合、摂動の起源を特定する 不安定なのが難しいかもしれません。 |
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| The global topology of the Universe could, in principle, affect quantum systems through boundary condition constraints. We investigate this connection by analyzing how compact, flat, cosmologically inspired topologies, specifically the $3-$Torus ($E_1$) and half turn space ($E_2$), influence the energy eigenvalues of a quantum particle in the bound state of a 3D Dirac delta potential. Using rigorous renormalization techniques, we derive the equations satisfied by the energy eigenvalues in each topology and develop a systematic method to compute spectral shifts. Our results reveal that each topology induces characteristic deviations in the energy spectrum. In the large$-L$ limit ($L >> g_R$), to leading order, the energy eigenvalues for both the $E_1$ and $E_2$ spaces can be written in the unified form $E\simeq -\frac{\hbar^2}{2mg_R^2}(1 + C_\Gamma\,\frac{2g_R}{L}\,e^{-L/g_R})$, where the topology dependent coefficient is $C_\Gamma = 6$ for the $E_1$ space and $C_\Gamma = 4$ for the $E_2$ space, $g_R$ is the characteristic length scale of the quantum system, and $L$ is the side physical length of the fundamental cubic region. Using the three dimensional Dirac potential as a toy model, we show that at the current cosmic epoch ($a=1$), these topological effects are exponentially suppressed, rendering direct observation infeasible. However, such effects may become measurable in the early Universe, when the physical size of the particle horizon is comparable to the characteristic scale of the quantum system. While immediate experimental verification remains impractical, our work offers theoretical insight into how global cosmic topology might manifest in quantum bound states and may inform future studies of early Universe quantum phenomena. | 宇宙のグローバルトポロジーは原理的には量子に影響を与える可能性がある 境界条件制約によるシステム。 この関係を調査します トポロジーがいかにコンパクトでフラットで、宇宙論的に影響を受けているかを分析することで、 特に $3-$Torus ($E_1$) と半回転スペース ($E_2$) は、 3D ディラック デルタの束縛状態にある量子粒子のエネルギー固有値 潜在的。 厳密な繰り込み技術を使用して、次の方程式を導き出します。 各トポロジーのエネルギー固有値によって満たされ、体系的なエネルギー固有値を開発します。 スペクトルシフトを計算する方法。 結果から、各トポロジーが明らかになりました。 エネルギースペクトルの特性偏差を引き起こします。 大$-L$で 両方の $E_1$ のエネルギー固有値を先頭から制限 ($L >> g_R$) $E_2$ スペースは統一形式 $E\simeq で記述できます。 -\frac{\hbar^2}{2mg_R^2}(1 + C_\Gamma\,\frac{2g_R}{L}\,e^{-L/g_R})$、ここで トポロジ依存係数は、$E_1$ 空間の $C_\Gamma = 6$ であり、 $E_2$ 空間の $C_\Gamma = 4$、$g_R$ は、 $L$ は量子システムの側面の物理長です。 立方体領域。 3 次元のディラック ポテンシャルをおもちゃのモデルとして使用して、 現在の宇宙時代 ($a=1$) では、これらの位相効果は次のようになることを示します。 指数関数的に抑制され、直接観察が不可能になります。 しかし、 このような影響は、物理的な現象が起こる初期の宇宙で測定可能になるかもしれません。 粒子の水平線のサイズは、粒子の特徴的なスケールに匹敵します。 量子システム。 直ちに実験的に検証することは依然として現実的ではありませんが、 私たちの研究は、地球規模の宇宙トポロジーがどのように起こるかについて理論的な洞察を提供します。 量子束縛状態で現れ、初期の研究に情報を与える可能性があります。 宇宙の量子現象。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new gauging of maximal supergravity in five spacetime dimensions with gauge group containing ISO(5), involving the local scaling symmetry of the metric, and admitting a supersymmetric anti-de Sitter vacuum. We show this maximal supergravity to arise by consistent truncation of M-theory on the (non-spherical, non-parallelisable) six-dimensional geometry associated to a stack of $N$ M5-branes wrapped on a smooth Riemann surface. The existence of this truncation allows us to holographically determine the complete, universal spectrum of light operators of the dual four-dimensional $\mathcal{N}=2$ theory of class $\mathcal{S}$. We then compute holographically the superconformal index of the dual field theory at large-$N$, finding perfect agreement with previously known field theory results in specific limits. | 5 つの時空次元における最大超重力の新しい測定法を提示します。 ISO(5) を含むゲージ グループを使用し、 メートル法であり、超対称の反ド・シッター真空を認めます。 これを示します 最大超重力は、M 理論の一貫した切り捨てによって発生します。 (非球面、非並列化可能) に関連付けられた 6 次元ジオメトリ 滑らかなリーマン面に包まれた $N$ M5 ブレーンのスタック。 の存在 この切り詰めにより、完全かつ普遍的なものをホログラフィックに決定できるようになります。 双対四次元 $\mathcal{N}=2$ 理論の光演算子のスペクトル クラス $\mathcal{S}$ の。 次に、超共形をホログラフィックに計算します。 大きい $N$ での二重場理論の指数、と完全に一致することが判明 以前に知られていた場の理論では特定の限界が生じます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the local in time well-posedness of the initial boundary value problem (IBVP) for the vacuum Einstein equations in general relativity with geometric boundary conditions. For conformal-mean curvature boundary conditions, consisting of the conformal class of the boundary metric and mean curvature of the boundary, well-posedness does not hold without imposing additional angle data at the corner. When the corner angle is included as corner data, we prove well-posedness of the linearized problem in $C^{\infty}$, where the linearization is taken at any smooth vacuum Einstein metric. | 初期境界値の局所的な時間的適切性を研究します 一般相対性理論における真空アインシュタイン方程式の問題 (IBVP) 幾何学的境界条件。 等角平均曲率境界の場合 境界計量と平均の等角クラスで構成される条件 境界の曲率、堂々とした姿勢が保てない コーナーに追加の角度データ。 コーナー角を含めると コーナーデータを使用して、$C^{\infty}$ で線形化問題の適切な設定を証明します。 ここで、線形化は任意の滑らかな真空アインシュタイン計量で行われます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A special conformal transformation which carries a vacuum gravitational wave into another vacuum one is built by using M\"obius-redefined time. It can either transform a globally defined vacuum wave into a vacuum sandwich wave, or carry the gravitational wave into itself. The first type, illustrated by linearly and circularly polarized vacuum plane gravitational waves, permutes the symmetries and the geodesics. Our pp waves with conformal O(2,1) symmetry of the second type, which seem to ahve escaped attention so far, are anisotropic generalizations of the familiar inverse-square profile. An example inspired by molecular physics, for which the particle can escape, or perform periodic motion, or fall into the singularity is studied in detail. | 真空重力波を伝える特殊な等角変換 別の真空に、オビウスが再定義した時間を使用して構築されます。 グローバルに定義された真空波を真空サンドイッチ波に変換するか、 重力波を自分自身の中に運びます。 最初のタイプの図は、 直線偏光および円偏光の真空平面重力波、順列 対称性と測地線。 等角 O(2,1) 対称性を持つ pp 波 2 番目のタイプは、これまでのところ注目を避けているように見えますが、 よく知られた逆二乗プロファイルの異方性一般化。 例 分子物理学にインスピレーションを得たもので、粒子が逃げたり、パフォーマンスを発揮したりすることができます。 周期運動や特異点への陥りなどについて詳しく研究されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a volume preserving curvature evolution of surfaces in an asymptotically Euclidean initial data set with positive ADM-energy. The speed is given by a nonlinear function of the mean curvature which generalizes the spacetime mean curvature recently considered by Cederbaum-Sakovich (Calc. Var. PDE, 2021). Following a classical approach by Huisken-Yau (Invent. Math., 1996), we show that the flow starting from suitably round initial surfaces exists for all times and converges to a constant (spacetime) curvature limit. This provides an alternative construction of the CSTMC foliation by Cederbaum-Sakovich and has applications in the definition of center of mass of an isolated system in General Relativity. | 体積を保存した曲率の変化を考慮します。 正の ADM エネルギーを持つ漸近ユークリッド初期データセット。 スピード は、以下を一般化する平均曲率の非線形関数によって与えられます。 Cederbaum-Sakovich によって最近考慮された時空平均曲率 (Calc. Var. PDE、2021)。 Huisken-Yau (発明、数学、 1996)、我々は、適切に丸い初期表面から流れが始まることを示しました。 は常に存在し、一定の (時空) 曲率限界に収束します。 これは、CSTMC 葉状構造の代替構造を提供します。 Cederbaum-Sakovich の重心の定義に応用されています。 一般相対性理論における孤立系。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using accurate computational methods, we compute the quasinormal frequencies of a massive scalar field propagating near a black hole in the framework of non-minimal Einstein-Yang-Mills theory with a non-zero cosmological constant. We show that increasing the mass of the scalar field significantly decreases the damping rate of the quasinormal modes for both asymptotically flat and de Sitter black holes. However, in the de Sitter case, arbitrarily long-lived modes can exist, whereas in the asymptotically flat case, the damping rate never vanishes completely. In the limit of quasi-resonances, we observe a kind of universal behavior where the frequencies do not depend on the coupling constant. Applying the time-domain integration of perturbation equations we show that even when the effective potential has a negative gap, the scalar field is stable and the perturbations decay in time. In the regime of large mass of the field we obtain the analytic formula for quasinormal modes. | 正確な計算手法を使用して、準正規周波数を計算します。 の枠組み内でブラック ホールの近くを伝播する巨大なスカラー場のイメージ 非ゼロの宇宙定数をもつ非最小アインシュタイン・ヤン・ミルズ理論。 スカラー場の質量が増加すると、質量が大幅に減少することを示します。 漸近的にフラットとデの両方の準正規モードの減衰率 シッターブラックホール。 しかし、ド・シッター事件では、恣意的に長生きした。 モードが存在する可能性がありますが、漸近的に平坦なケースでは、減衰率は 完全に消えることはありません。 擬似共鳴の限界では、ある種の共鳴が観察されます。 周波数が結合に依存しない普遍的な動作の 絶え間ない。 摂動方程式の時間領域積分を適用すると、 実効ポテンシャルに負のギャップがある場合でも、スカラー 場は安定しており、摂動は時間とともに減衰します。 大規模な政権の中で、 場の質量から準正規モードの解析式が得られます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ehlers and Kundt [1] argued in favor of the velocity effect: particles initally at rest hit by a burst of gravitational waves should fly apart with constant velocity after the wave has passed. Zel'dovich and Polnarev [2] suggested instead that waves generated by flyby would be merely displaced. Their prediction is confirmed provided the wave parameters take some particular values. | Ehlers と Kundt [1] は速度効果を支持すると主張しました: 粒子 最初は静止している状態で重力波のバーストが当たると、バラバラに飛び散るはずです。 波が通過した後の速度は一定です。 ゼルドビッチとポルナレフ [2] 代わりに、フライバイによって発生する波は単に移動するだけであると提案しました。 波のパラメータが特定の値を取ることを条件として、彼らの予測は裏付けられます。 価値観。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a Bardeen model coupling Einstein gravity with nonlinear electromagnetic fields and non-topological soliton complex scalar fields, governed by the magnetic charge $\tilde{q}$, the complex scalar field frequency $\tilde{\omega}$, and the self-interaction parameter $\tilde{\eta}$. Our results reveal that the magnetic charge $\tilde{q}$ exhibits $\tilde{\eta}$-dependent critical values $\tilde{q}_c$, beyond which ($\tilde{q} > \tilde{q}_c$) Bardeen boson stars (BBSs) may transition into frozen states ($\tilde{\omega} \to 0$). These frozen states are characterized by a critical horizon whose radius $\tilde r^\mathrm{H}_{c}$ satisfies $\tilde r_{\text{inner}}^{\text{H,RN}} < \tilde r_{c} < \tilde r_{\text{outer}}^{\text{H,RN}}$, where $\tilde r_{\text{inner}}^{\text{H,RN}}$ and $\tilde r_{\text{outer}}^{\text{RN}}$ denote the inner and outer horizons of magnetic Reissner-Nordstr\"{o}m (RN) black holes with equivalent mass and magnetic charge. Notably, the ADM mass of frozen BBSs is independent of $\tilde{\eta}$. Furthermore, light ring (LR) solutions exist universally across all tested combinations of $\tilde{q}$ and $\tilde{\eta}$, with all frozen BBSs exhibiting LRs whose outer radius $\tilde r_{\text{outer}}^{\text{LR}}$ is independent of $\tilde{\eta}$. Compared to magnetic RN black holes, frozen BBSs possess a smaller outer LR radius ($\tilde r_{\text{outer}}^{\text{LR}} < \tilde r_{\text{outer}}^{\text{LR, RN}}$). | アインシュタインの重力と非線形を結合したバーディーンモデルを調査します 電磁場と非位相ソリトン複素スカラー場、 磁荷 $\tilde{q}$、複素スカラー場の周波数によって支配される $\tilde{\omega}$、および自己対話パラメータ $\tilde{\eta}$。 私たちの 結果は、磁荷 $\tilde{q}$ が示すことを明らかにしました。 $\tilde{\eta}$ に依存する臨界値 $\tilde{q}_c$、それを超えると ($\tilde{q} > \tilde{q}_c$) バーディーンボソン星 (BBS) は、 凍結状態 ($\チルダ{\omega} \to 0$)。 これらの凍結状態には特徴があります。 半径 $\tilde r^\mathrm{H}_{c}$ が $\tilde を満たす臨界地平線まで r_{\text{内側}}^{\text{H,RN}} < \チルダ r_{c} < \チルダ r_{\text{外側}}^{\text{H,RN}}$、$\チルダ r_{\text{内側}}^{\text{H,RN}}$ $\tilde r_{\text{outer}}^{\text{RN}}$ は内地平線と外地平線を表します 同等の質量を持つ磁性のライスナー・ノルドストラ\"{o}m (RN) ブラック ホールと、 磁荷。 特に、凍結BBSのADM質量は、 $\チルダ{\eta}$。 さらに、ライト リング (LR) ソリューションは世界中に普遍的に存在します。 $\tilde{q}$ と $\tilde{\eta}$ のテスト済みのすべての組み合わせ (すべての凍結された BBS) 外半径 $\tilde r_{\text{outer}}^{\text{LR}}$ が次の LR を展示しています $\チルダ{\eta}$とは独立しています。 磁性RNブラックホールとの比較、凍結BBS より小さい外側 LR 半径を持っています ($\tilde r_{\text{outer}}^{\text{LR}} < \チルダ r_{\text{外側}}^{\text{LR, RN}}$)。 |
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| In the paper, we obtain a spherically symmetric traversable wormhole (WH) in 4D Einstein-Gauss-Bonnet (EGB) gravity with Bose-Einstein condensated (BEC) dark matter. We consider 4D EGB gravity, which one obtains by regularizing the higher dimensional EGB gravity in the limit $D \to 4$. The Gauss-Bonnet coupling parameter ($\alpha$) in this case is rescaled to $\alpha \to \frac{\alpha}{D-4}$. Considering the energy density profile of non-relativistic BEC matter, the shape function of the WH geometry is determined. The applicability of realistic flaring-out condition and asymptotic flatness conditions are explored here and we determined a domain of model parameters for realistic scenario. We analyse the embedding diagram of the WH obtained here with the study of the proper radial distance, volume integral quantifier, and anisotropy measurement in this model. The vanishing sound speed in the model is analyzed, and found that the WH is stable at the throat for $\alpha = -0.0512471$ for a set of model parameters. The energy conditions are investigated, and we found that the energy conditions are satisfied at the throat of the WH for a range of the Gauss-Bonnet coupling parameter, $\alpha \in [-4,-4.222]$. We obtained a new result where the energy conditions are violated at the throat of the WH except for the above range of the Gauss-Bonnet coupling parameter. | この論文では、球面対称の横断可能なワームホール (WH) を次のように取得します。 ボース アインシュタイン凝縮 (BEC) を使用した 4D アインシュタイン ガウス ボンネット (EGB) 重力 暗黒物質。 4D EGB重力を考慮します。 これは、 $D \to 4$ の限界における高次元 EGB 重力。 ガウスボンネット この場合の結合パラメータ ($\alpha$) は $\alpha \to に再スケールされます。 \frac{\alpha}{D-4}$。 非相対論的エネルギー密度プロファイルを考慮する BEC 問題により、WH ジオメトリの形状関数が決定されます。 の 現実的なフレアアウト条件と漸近平坦性の適用性 ここでは条件を検討し、モデルパラメータの領域を決定しました。 現実的なシナリオ。 ここで得られたWHの埋め込み図を解析します 適切な半径距離、体積積分量子、および このモデルの異方性測定。 モデル内の消失音速は次のとおりです。 分析したところ、WH は $\alpha = の喉部で安定していることがわかりました。 モデル パラメーターのセットの場合は -0.0512471$。 エネルギー条件は、 を調べたところ、次の条件でエネルギー条件が満たされることがわかりました。 ガウス-ボンネット結合パラメータの範囲の WH のスロート、$\alpha \in [-4,-4.222]$。 エネルギー条件が次のとおりであるという新しい結果が得られました。 ガウスボンネットの上記範囲を除くWHの喉部で違反 結合パラメータ。 |
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| We introduce a two-parameter phenomenological extension of the $\Lambda$CDM model in which the equation of state parameter of the ``dust'' fluid becomes different from zero for redshifts below a transition value $z_t$. Using data from DESI DR2 BAO, DESY5 Sn~Ia and CMB distance priors ($R,l_A,\omega_b$) data, we compare our model with the standard CPL parameterization $w_0-w_a$ for dynamical dark energy. Using the Deviance Information Criteria (DIC), we find that the two models are essentially indistinguishable ($\Delta$DIC $<$ 2) and preferred over $\Lambda$CDM with a significance $\geq 3 \sigma$. We discuss how this parameterization finds a natural interpretation in the context of cosmological backreaction and derive a prediction for the evolution of the growth factor, discussing its impact on low redshift $f\sigma_8$ measurements. | $\Lambda$CDM の 2 パラメーターの現象学的拡張を導入します。 「塵」流体の状態方程式パラメータが次のようになるモデル 遷移値 $z_t$ を下回る赤方偏移の場合はゼロとは異なります。 データの利用 DESI DR2 BAO、DESY5 Sn~Ia および CMB 事前距離 ($R,l_A,\omega_b$) データから、 私たちのモデルを標準 CPL パラメータ化 $w_0-w_a$ と比較します。 ダイナミックなダークエネルギー。 逸脱情報基準 (DIC) を使用すると、次のことがわかります。 2 つのモデルは本質的に区別できないこと ($\Delta$DIC $<$ 2)、および $\geq 3 \sigma$ という意味で $\Lambda$CDM よりも優先されます。 その方法について話し合います このパラメータ化は、次の文脈で自然な解釈を見つけます。 宇宙論的逆反応を解析し、進化の予測を導き出します。 成長因子、低赤方偏移 $f\sigma_8$ 測定への影響について説明します。 |
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| We study graviton-photon conversion in the magnetic fields of a blazar jet and explore the possibility of detecting high-frequency gravitational waves through blazar observations. We calculate the conversion rate using the magnetic field configurations of leptonic, lepto-hadronic, and hadronic one-zone synchrotron self-Compton models for the blazar jet of Mrk 501. By requiring that the photon flux produced within the blazar jet does not exceed the observed flux of Mrk 501, we derive conservative constraints on the abundance of stochastic gravitational waves. We find that, for all three models considered, the resulting limits can be more stringent than previous constraints in the frequency range from $10^8$ Hz to $10^{15}$ Hz. | ブレーザージェットの磁場における重力子と光子の変換を研究します 高周波重力波検出の可能性を探る ブレーザー観察を通して。 コンバージョン率を計算するには、 レプトニック、レプトハドロン、ハドロンの磁場配置 Mrk 501 のブレーザージェット用の 1 ゾーンシンクロトロンセルフコンプトンモデル。 ブレーザージェット内で生成される光子束が以下を超えないことを必要とする Mrk 501 の観測されたフラックスから、 確率的重力波が豊富に存在する。 3 つのモデルすべてについて、 考慮すると、結果として生じる制限は以前よりも厳しくなる可能性があります。 $10^8$ Hz から $10^{15}$ Hz までの周波数範囲の制約。 |
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| Quantum effects during the epoch of the unviverse reheating after inflation are considered. A semiclassical approach to the theory of gravity is applied in connection with the Starobinsky inflation model. Some subtleties associated with taking into account quantum effects in the one-loop approximation are clarified. An estimate of the contribution of vacuum polarization in the energy-momentum tensor of matter fields to the scalaron decay width is presented. | インフレーション後の宇宙再加熱時代の量子効果 が考慮されます。 重力理論への半古典的なアプローチが適用されています。 スタロビンスキーのインフレモデルとの関係。 関連するいくつかの微妙な点 1 ループ近似で量子効果を考慮すると、次のようになります。 明らかにした。 真空分極の寄与の推定値 スカラロン減衰幅に対する物質場のエネルギー運動量テンソルは次のようになります。 提示されました。 |
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| Zel'dovich and Polnarev, in their seminal paper [1] suggested that a gravitational wave generated by flyby would merely displace the particles. We confirm their prediction numerically by fine-tuning the wave profile proposed by Gibbons and Hawking [2], and then analytically for its approximation by a P\"oschl-Teller potential. Higher-order derivative profiles proposed for gravitational collapse, etc [2] are shortly discussed. | Zel'dovich と Polnarev は、独創的な論文 [1] の中で、 フライバイによって発生する重力波は粒子を移動させるだけです。 私たちは 提案された波形プロファイルを微調整することで、予測を数値的に確認します。 Gibbons と Hawking [2] によって計算され、次に、次の関数によって分析的に近似されます。 P\"oschl-Teller ポテンシャル。 提案された高次微分プロファイル 重力崩壊など [2] についてはすぐに説明します。 |
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| Coherent quantum black holes are quantum geometries obtained by means of a mean-field-like approach to the gravitational interaction. This procedure attenuates the classical spacetime singularities of general relativity by replacing them with integrable singularities in the quantum-corrected geometry. After discussing some relevant observables for a novel geometry for spherically symmetric black holes, we investigate the quasinormal modes spectrum of scalar, electromagnetic, and gravitational fields for the proposed model. The results indicate potential deviations from general relativity, the magnitude of which is gauged by the value of the ultraviolet regulator of the model (physically identifiable as a matter core). Observations of the ringdown phase in black hole mergers could help detect such deviations. | コヒーレント量子ブラック ホールは、 重力相互作用に対する平均場のようなアプローチ。 この手順 一般相対性理論の古典的時空特異点を次のように減衰させる それらを量子補正された幾何学の可積分特異点に置き換えます。 球状の新しい幾何学に関連するいくつかの観測値について議論した後、 対称ブラック ホール、スカラーの準正規モード スペクトルを調査します。 提案されたモデルの電磁場と重力場。 結果 一般相対性理論からの潜在的な逸脱を示し、その大きさ モデルの紫外線調整器の値によって測定されます（物理的に 物質コアとして識別可能）。 リングダウンフェーズを黒で観察 穴の合体は、そのような逸脱を検出するのに役立つ可能性があります。 |
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| In this work, we conduct a detailed study of the precession of charged particles in stationary and asymmetric spacetimes with external magnetic fields. Specifically, we develop the post-Newtonian method and the quasi-circular approximation to derive the periapsis shift respectively for two common types of magnetic fields, the dipolar one and the asymptotically uniform one. It is found using the PN method for magnetic fields decaying as fast or faster than a magnetic dipole that the magnetic effect in the periapsis shift appears from the same order of the traditional frame-dragging term due to the spacetime spin. The magnetic field is found to enhance (or decrease) the periapsis shift when the Lorentz force is attractive (or repulsive). When the repulsive Lorentz force is strong enough, the periapsis shift can become negative. For magnetic fields with a slower decay rate, the periapsis shift of quasi-circular orbits exhibits a more complex dependence on the Lorentz force. The periapsis shift increases as the attractive Lorentz force increases from zero but will decrease eventually. However, when the Lorentz force is repulsive, the orbit develops local helical loops and the periapsis shift approaches $-2\pi$. The results for the dipolar magnetic field are applied to the periapsis shift of Mercury around the Sun and the S2 around the Sgr A* to constrain the dipole moment of the center and the charge of the orbiting object. | この研究では、帯電粒子の歳差運動の詳細な研究を行います。 外部磁気を伴う静止した非対称時空内の粒子 フィールド。 具体的には、ポストニュートン法と 2 つの近点シフトをそれぞれ導出する準円近似 一般的な種類の磁場、双極性磁場と漸近一様磁場 1つ。 これは、磁場が速く減衰する場合の PN 法を使用して求められます。 磁気双極子よりも速く、近点での磁気効果が変化する 従来のフレームドラッグ用語と同じ順序で表示されます。 時空のスピン。 磁場は、 ローレンツ力が引力（または斥力）である場合の近点シフト。 とき 斥力ローレンツ力が十分に強いと、近点シフトは次のようになります。 ネガティブ。 減衰速度が遅い磁場の場合、近点シフトは 準円軌道は、ローレンツ力に対してより複雑な依存性を示します。 引力ローレンツ力が から増加するにつれて、近点シフトは増加します。 ゼロですが、最終的には減少します。 しかし、ローレンツ力が 反発すると、軌道は局所的な螺旋ループと近点シフトを発達させます。 $-2\pi$ に近づきます。 双極子磁場の結果は次のように適用されます。 太陽の周りの水星の近点移動とSgr A*の周りのS2の近点移動 中心の双極子モーメントと周回軌道の電荷を拘束する 物体。 |
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| This paper investigates the dynamical effects of particles moving in the Kerr spacetime and its nine single-parameter modified spacetimes, including Bardeen, Ayon-Beato and Garcia (ABG), Hayward, Kerr-Newman (KN), Kerr-Taub-NUT (KTN), Braneworld Kerr (BK), Kerr-MOG, Kerr-Sen, and Perfect Fluid Dark Matter (PFDM) black holes. Using quasi-periodic oscillation (QPO) observational data, we constrain the free parameters of the ten spacetimes through $\chi^2$ analysis under the relativistic precession model of QPO. We constrain the modification parameters for the nine single-parameter modified spacetimes and provide the spin and mass ranges of three microquasars within the ten spacetime models (including Kerr) at the $68\%$ confidence level (CL). The results demonstrate that, at the $68 \%$ CL, the QPO data impose stringent constraints on the free parameters, as evidenced by the narrow confidence intervals. Among them, only the KN spacetime yields a modification parameter constraint spanning both negative and positive values (encompassing the Kerr case at zero). In contrast, all other tested geometries mandate positive-definite parameters at $68 \%$ CL, demonstrating statistical deviation of the Kerr solution. This highlights the significance of exploring modifications to the Kerr spacetime. Finally, we evaluate the spacetime models using the Bayes factor and the Akaike Information Criterion (AIC). Based on the current QPO observational data, the Bayesian factor analysis indicates that the ABG, Hayward, KN, BK, and Kerr-MOG spacetime have a slight advantage over the Kerr solution, while the Bardeen, KTN, Kerr-Sen, and PFDM spacetime are somewhat inferior to the Kerr model. In contrast, the AIC analysis shows that the Kerr spacetime remains the optimal model under the current QPO data. | この論文は、カー粒子の中を移動する粒子の動的効果を調査します。 時空とその 9 つの単一パラメーターで修正された時空 (バーディーンを含む)、 アヨン・ベアトとガルシア (ABG)、ヘイワード、カー・ニューマン (KN)、カー・タウブ・NUT (KTN)、 Braneworld Kerr (BK)、Kerr-MOG、Kerr-Sen、および Perfect Fluid Dark Matter (PFDM) ブラックホール。 準周期振動 (QPO) 観測データを使用して、 $\chi^2$ 解析を通じて 10 の時空の自由パラメータを制約する QPO の相対論的歳差運動モデルの下で。 変更を制限します 9 つの単一パラメーター変更時空のパラメーターを提供し、 10 個の時空モデル内の 3 つのマイクロクエーサーのスピンと質量の範囲 (カーを含む) $68\%$ の信頼水準 (CL)。 結果は次のことを示しています つまり、$68 \%$ CL では、QPO データが自由なデータに厳しい制約を課します。 狭い信頼区間によって証明されるように、パラメータ。 その中で唯一、 KN 時空は、両方にまたがる修正パラメータ制約を生成します。 負の値と正の値 (ゼロのカーの場合を含む)。 対照的に、 他のすべてのテスト済みジオメトリでは、$68 \%$ CL での正定パラメータが必須です。 カー解の統計的偏差を示しています。 これにより強調されるのは、 カー時空の修正を探ることの重要性。 最後に、私たちは ベイズ因子と赤池情報を使用して時空モデルを評価する 基準 (AIC)。 現在の QPO 観測データに基づいて、ベイジアン 因子分析により、ABG、Hayward、KN、BK、および Kerr-MOG 時空が Kerr ソリューションよりわずかに有利ですが、Bardeen、KTN、 Kerr-Sen と PFDM 時空は、Kerr モデルよりも若干劣ります。 で 対照的に、AIC 分析は、カー時空が依然として最適であることを示しています。 現在の QPO データに基づくモデル。 |
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| In this work a new class of solution of Einstein field equation for isotropic strange star using Mak and Harko density profile in the context of MIT bag model equation of state considering finite value of strange quark mass ($m_s$) is presented using the framework of modified gravity $f(R,T)=R+2\zeta T$, where, $\zeta$ is the coupling parameter. To incorporate quark core hypothesis with a physically viable stellar framework a baryon number density ($n$) dependent bag constant $B(n)$ has been analysed, using exponential type parametrisation. The energy per baryon ($E_B$) has been investigated to restrict $B(n)$ within stable window, specifically satisfying the condition $E_B\leq 930.4~MeV$, which corresponds to the binding energy of $\isotope[56]{Fe}$. Also it has been noted that $n$ has a maximum value of $0.36~fm^{-3}$ irrespective of $m_s$. As with decreasing $n$, $E_B$ rises, there is a lower limit of $n$ which depends on $m_s$. It has been observed that all the essential characteristics are satisfactorily fulfilled within the stellar interior for the selected set of parameter space. Maximum mass and radius in this model is found by numerically solving the TOV equations which gives a mass of about $2.02~M_{\odot}$ with a radius of $11.44~km$. The proposed model has been shown to comply with the required energy conditions and satisfies the criterion for dynamical stability, thereby confirming its physical plausibility as a physically consistent stellar model within the parameter space used. | この研究では、等方性に対するアインシュタイン場方程式の新しいクラスの解が作成されます。 MIT バッグのコンテキストで Mak と Harko の密度プロファイルを使用した奇妙な星 ストレンジ クォーク質量の有限値を考慮したモデル状態方程式 ($m_s$) 修正重力 $f(R,T)=R+2\zeta T$ のフレームワークを使用して提示されます。 ここで、$\zeta$ は結合パラメーターです。 クォーク核仮説を組み込むには 物理的に実行可能な恒星の枠組みを使用したバリオン数密度 ($n$) 依存バッグ定数 $B(n)$ は指数型を使用して解析されました パラメータ化。 バリオンあたりのエネルギー ($E_B$) は次のように調査されています。 $B(n)$ を安定ウィンドウ内に制限し、特に条件を満たします $E_B\leq 930.4~MeV$、これは次の結合エネルギーに相当します。 $\同位体[56]{Fe}$。 また、$n$ の最大値は次のとおりです。 $m_s$に関係なく$0.36~fm^{-3}$。 $n$ が減少するのと同様に、$E_B$ は増加します。 $m_s$ に応じて $n$ の下限があります。 観察されているのは、 すべての重要な特性が十分に満たされています。 選択したパラメータ空間セットの恒星内部。 最大質量と このモデルの半径は、TOV 方程式を数値的に解くことによって求められます。 質量は約 $2.02~M_{\odot}$、半径は $11.44~km$ になります。 の 提案されたモデルは、必要なエネルギー条件を満たしていることが示されており、 動的安定性の基準を満たしているため、 物理的に一貫した恒星モデルとしての物理的妥当性 使用されるパラメータ空間。 |
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| We search for gravitational-wave (GW) signals from compact binary coalescences (CBC) in the $2024$ mock data challenge of the Einstein Telescope (ET) with a detection algorithm that does not rely on the waveform of the signal searched. With the increased sensitivity of ET compared to current GW detectors, a very high rate of detectable sources is expected in the data, and the computational cost of the searches may become a limiting factor. This is why we explore the behavior of a weakly modeled search algorithm, which is intrinsically less sensitive than optimal search methods based on matched filtering techniques, but computationally much cheaper. This search recovers a significant fraction of CBC signals present in the data: 38% of the total number of binary black hole mergers, including 89% of the systems with a total mass above 100 solar masses, as well as the majority of binary neutron star (BNS) mergers closer than 850 Mpc (z=0.17). It is also able to estimate the chirp mass of the recovered BNS with an average precision of 1.3%. We also find that the usual method for estimating the background in transient GW searches, that consists in time-shifting the data from one detector with respect to the others, is impacted by the presence of loud CBC signals in the data, so we use the null stream instead as a signal-free channel to estimate the background of this search. | コンパクトバイナリから重力波（GW）信号を探索します アインシュタイン望遠鏡の 2024 ドルのモックデータチャレンジにおける合体 (CBC) (ET) の波形に依存しない検出アルゴリズムを採用 信号を検索しました。 現在のGWと比較してETの感度が向上 検出器では、データ内に検出可能な発生源が非常に高い割合で含まれることが予想されます。 検索の計算コストが制限要因になる可能性があります。 これは なぜ弱くモデル化された検索アルゴリズムの動作を調査するのかというと、 一致したものに基づく最適な検索方法よりも本質的に感度が低い フィルタリング技術を使用しますが、計算コストははるかに安くなります。 この検索により、 データ内に存在する CBC シグナルのかなりの部分: 全体の 38% バイナリ ブラック ホールの合体数。 これにはシステムの 89% が含まれます。 太陽質量 100 を超える質量、および連星中性子星の大部分 (BNS) は 850 Mpc (z=0.17) より近くで合併します。 を推定することもできます。 平均精度 1.3% で回収された BNS のチャープ質量。 私たちも見つけます 一時的な GW 探索でバックグラウンドを推定するための通常の方法 これは、1 つの検出器からのデータを時間的にシフトすることで構成されます。 その他、データ内に大音量の CBC 信号が存在することによって影響を受けるため、 信号のないチャネルとして代わりにヌル ストリームを使用し、バックグラウンドを推定します。 この検索。 |
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| With the recent announcement by NASA's \textit{Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey 2023-2032}, a priority flagship mission to the planet Uranus is anticipated. Here, we explore the prospects of using the mission's radio Doppler tracking equipment to detect gravitational waves (GWs) and other analogous signals related to dark matter (DM) over the duration of its interplanetary cruise. We develop a methodology to stack tracking data and account for time varying detector geometry, thereby constructing the sensitivity of the mission to GWs over the wide frequency range of $3\times 10^{-9}$ Hz to $10^{-4}$ Hz. We find that the mission has the potential to fill the gap between pulsar timing and space-based-interferometry GW observatories. If improvements in reducing \textit{Cassini} era noise by a factor of $\sim$10 are implemented, we forecast the detection of $\mathcal{\mathcal{O}}(\rm{few})$ individual massive black hole binaries using two independent population models. Additionally, we determine the mission's sensitivity to both astrophysical and primordial stochastic gravitational wave backgrounds, as well as its capacity to test, or even confirm via detection, ultralight DM models. In all these cases, the tracking of the spacecraft over its interplanetary cruise would enable coverage of unexplored regions of parameter space, where signals from new phenomena in our Universe may be lurking. | NASA の \textit{惑星科学と 宇宙生物学 10 年調査 2023-2032} は、 天王星が予想されています。 ここでは、 重力波 (GW) を検出するためのミッションの無線ドップラー追跡装置 および暗黒物質 (DM) に関連するその他の類似信号。 その惑星間クルーズ。 私たちは追跡データを蓄積する方法論を開発し、 時間的に変化する検出器の形状を考慮して、 $3\time の広い周波数範囲にわたる GW に対するミッションの感度 10^{-9}$ Hz ～ $10^{-4}$ Hz。 このミッションには満たす可能性があることがわかりました。 パルサーのタイミングと宇宙ベースの干渉計GW観測所との間のギャップ。 \textit{Cassini} 時代のノイズを $\sim$10 倍減らす改善があった場合 が実装されている場合、$\mathcal{\mathcal{O}}(\rm{few})$ の検出が予測されます。 2 つの独立した人口モデルを使用した個々の大規模ブラック ホール バイナリ。 さらに、天体物理学と天体物理学の両方に対するミッションの感度を決定します。 原始確率的重力波背景とその能力 超軽量 DM モデルをテストしたり、検出によって確認したりできます。 これらすべてにおいて 場合によっては、惑星間航行中の宇宙船の追跡は、 パラメータ空間の未踏の領域をカバーできるようにします。 私たちの宇宙には新たな現象が潜んでいるかもしれません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| 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。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the finite-temperature behaviour of the $Sp(4)$ Yang-Mills lattice theory in four dimensions, by applying the Logarithmic Linear Relaxation (LLR) algorithm. We demonstrate the presence of coexisting (metastable) phases, when the system is in the proximity of the transition. We measure observables such as the free energy, the expectation value of the plaquette operator and of the Polyakov loop, as well as the specific heat, and the Binder cumulant. We use these results to obtain a high-precision measurement of the critical coupling at the confinement-deconfinement transition, and assess its systematic uncertainty, for one value of the lattice extent in the time direction. Furthermore, we perform an extensive study of the finite-volume behaviour of the lattice system, by repeating the measurements for fixed lattice time extent, while increasing the spatial size of the lattice. We hence characterise the first-order transition on the lattice, and present the first results in the literature on this theory for the infinite volume extrapolation of lattice quantities related to latent heat and interface tension. Gauge theories with $Sp(4)$ group have been proposed as new dark sectors to provide a fundamental origin for the current phenomenological evidence of dark matter. A phase transition at high temperature, in such a new dark sector, occurring in the early universe, might have left a relic stochastic background of gravitational waves. Our results represent a milestone toward establishing whether such a new physics signal is detectable in future experiments, as they enter the calculation of the parameters, $\alpha$ and $\beta$, controlling the power spectrum of gravitational waves. We also outline the process needed in the continuum extrapolation of our measurements, and test its feasibility on one additional choice of temporal extent of the lattice. | $Sp(4)$ Yang-Mills 格子の有限温度挙動を研究します。 対数線形緩和 (LLR) を適用した 4 次元の理論 アルゴリズム。 我々は、次のような場合に、共存する (準安定) 相の存在を実証します。 システムは遷移の近くにあります。 私たちは次のような観測値を測定します 自由エネルギーとして、プラケットのオペレータとプラケットの期待値 ポリアコフ ループ、比熱、バインダー キュムラント。 私たちが使用するのは これらの結果を利用して、臨界結合の高精度測定を取得します。 監禁から解放への移行時に、その体系的な評価を行う 時間方向の格子範囲の 1 つの値に対する不確実性。 さらに、私たちは有限体積の挙動について広範な研究を行っています。 一定の格子時間にわたって測定を繰り返すことによる格子系 格子の空間サイズを拡大しながら、範囲を拡大します。 したがって、私たちは特徴づけます 格子上の 1 次遷移を計算し、最初の結果を 格子の無限体積外挿に関するこの理論に関する文献 潜熱と界面張力に関連する量。 $Sp(4)$ 群を含むゲージ理論は、新しいダークセクターとして提案されています。 現在の暗闇の現象学的証拠の根本的な起源を提供する 案件。 このような新たなダークセクターにおける高温での相転移、 宇宙初期に発生し、確率論的背景の遺物を残した可能性がある 重力波のこと。 私たちの結果は確立に向けたマイルストーンとなる そのような新しい物理信号が将来の実験で検出可能かどうかは、 パラメータ $\alpha$ と $\beta$ の計算を入力し、 重力波のパワースペクトル。 必要なプロセスについても概説します。 測定値の連続外挿を行い、その実現可能性をテストします。 格子の時間範囲の追加の選択肢が 1 つあります。 |
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| The physical phenomena seen by an observer are defined for a local inertial system that is subjective to the observer. Such a coordinate system is called a ``moving frame'' because it changes from time to time. However, unlike the Thomas precession, the Unruh-DeWitt detector has been discussed for a fixed frame. We discuss the Unruh-DeWitt detector by defining the vacuum for the moving frame, showing that the problem of the Stokes phenomenon can be solved by using the vierbeins and the exact WKB, to find factor 2 discrepancy from the standard result. Differential geometry is constructed in such a way that local calculations can be performed rigorously. If one expects Markov property, the calculation is expected to be local. The final piece that was missing was a local non-perturbative calculation, which is now complemented by the exact WKB. Our analysis defines a serious problem regarding the relationship between entanglement of the Unruh effect and differential geometry. | 観測者が見る物理現象は局所慣性によって定義されます。 観察者の主観的なシステム。 このような座標系は と呼ばれます。 時々変化するので「移動フレーム」。 ただし、とは異なり、 トーマス歳差運動、Unruh-DeWitt 検出器は修正について議論されています。 フレーム。 Unruh-DeWitt 検出器の真空を定義することで、Unruh-DeWitt 検出器について説明します。 移動フレーム、ストークス現象の問題が解決できることを示す ビアベインと正確な WKB を使用して、要素 2 の不一致を見つけます。 標準的な結果。 微分幾何学は、局所的に次のような方法で構築されます。 厳密な計算が可能です。 マルコフ特性を期待する場合、 計算はローカルであることが期待されます。 欠けていた最後のピースは、 ローカルの非摂動的な計算。 これは正確な WKB によって補完されます。 私たちの分析では、以下の関係に関する深刻な問題が明らかになりました。 ウンルー効果と微分幾何学の絡み合い。 |
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| Gravitational wave (GW) transient searches rely on signal-noise discriminators to distinguish astrophysical signals from noise artefacts. These discriminators are typically tuned towards expected signal morphologies, which may limit their effectiveness as detector sensitivity improves and more complex signals, such as from core collapse supernovae or compact binary mergers featuring precession, higher-order harmonics, or eccentricity, become detectable. In this work, we use a Convolutional Neural Network-based approach to classify noise transients from astrophysical transients, aiming to enhance the sensitivity of existing searches. We evaluate our method on two matched filter based searches, PyCBC-IMBH and PyCBC-HM tuned for Intermediate Mass Black Hole (IMBH) binary systems. Our approach improves the sensitive volume-time reach of these searches by approximately 30% at a false alarm rate of once per 100 years. Finally, we apply our method to the first four chunks of the first half of the third observation run and demonstrate a marked improvement in significance. In particular, we significantly improve the first IMBH binary GW event GW190521 with an IFAR exceeding 42000 years. | 重力波 (GW) 過渡現象探索は信号ノイズに依存します 天体物理信号とノイズアーチファクトを区別するための弁別器。 これら 弁別器は通常、予想される信号形態に合わせて調整されます。 検出器の感度が向上し、より複雑になると、その有効性が制限される可能性があります 核崩壊超新星やコンパクトな連星合体からの信号など 歳差運動、高次高調波、または偏心率を特徴とするものは、 検出可能。 この作業では、畳み込みニューラル ネットワーク ベースのアプローチを使用します。 ノイズ過渡現象を天体物理的過渡現象から分類し、強化することを目的としています。 既存の検索の感度。 2 つの一致するものについてメソッドを評価します フィルターベースの検索、中間質量向けに調整された PyCBC-IMBH および PyCBC-HM ブラック ホール (IMBH) バイナリ システム。 私たちのアプローチは敏感さを改善します これらの検索のボリューム時間到達率は誤報率で約 30% 増加します。 100年に一度とか。 最後に、このメソッドを最初の 4 つのチャンクに適用します。 3回目の観測の前半で顕著な結果を実証 重要性の向上。 特に、最初の部分を大幅に改善します。 IMBH バイナリ GW イベント GW190521 (IFAR が 42000 年を超える)。 |
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| The thermal view of scalar-tensor gravity is an analogy with a dissipative fluid. The scalar degree of freedom excites gravity to a positive ``temperature'', while Einstein gravity is the ``zero-temperature'' equilibrium state. We extend this thermal analogy to the interior region near the singularity of spherical, vacuum, uncharged black holes by using the universality of the Kasner behaviour near spacelike singularities. The singularity is ``hot'', meaning that gravity diverges from general relativity. The discussion is then extended to black holes in the presence of perfect or imperfect fluids with constant equation of state -- the latter determines whether Einstein gravity is approached or not. | スカラーテンソル重力の熱的な見方は、散逸重力との類似性です。 流体。 スカラー自由度は重力を正に励起します。 アインシュタインの重力は「温度ゼロ」の平衡であるのに対し、 州。 この熱のアナロジーを、地球付近の内部領域に拡張します。 を使用した、球形、真空、帯電していないブラック ホールの特異性 宇宙のような特異点付近でのカスナー挙動の普遍性。 の 特異点は「熱い」という意味で、重力が一般相対性理論から乖離していることを意味します。 その後、議論は完全または完全なブラックホールが存在するブラックホールに拡張されます。 一定の状態方程式を持つ不完全流体 -- 後者が決定します アインシュタイン重力に近づくかどうか。 |
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| Some authors in the quantum gravity community endorse, explicitly or implicitly, a radical relationalist view of time which states that the ordinal structure of time is not needed even in our classical theories, especially in general relativity. In this article I analyze this position and the arguments supporting it, and I argue that there are some serious concerns with some of the radical relationalists' arguments which make it an unattractive position. In this sense, I conclude that the chrono-ordinal structures of our theories play important theoretical and explanatory roles and that they can be taken to be part of the empirical content of our theories. | 量子重力コミュニティの一部の著者は、明示的に、または 暗黙のうちに、序数は次のように述べているラディカルな関係主義的な時間観です。 時間の構造は、特に古典的な理論においてさえ必要ありません。 一般相対性理論。 この記事では、この立場と議論を分析します 私はそれを支持しており、一部の人々には深刻な懸念があると主張します。 急進的な関係主義者の主張が、それを魅力のない立場にしている。 この意味で、私は、私たちの理論の時間順序構造は次のように結論付けます。 重要な理論的および説明的な役割を果たしており、それらは次のような役割を果たすことができます。 私たちの理論の経験的な内容の一部です。 |
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| The iconic, deep-MOND-limit (DML) relation between acceleration and mass, $a\sim (M\mathcal{A}_0)^{1/2}/r$, implies that, in MOND, accelerations cannot be linear in the mass distribution ($\mathcal{A}_0\equiv Ga_0$ is the DML constant, and $a_0$ the MOND acceleration). This leads to important idiosyncracies of MOND, such as a breakdown of the strong equivalence principle, and the resulting ``external-field effect''. I show that the DML axioms are, in themselves, consistent with a, possibly unique, nonrelativistic, action-based, linear formulation of the DML. This model suffers from important drawbacks, which may make it unacceptable as a basis for a full-fledged MOND theory. The model is unique among MOND theories propounded to date not only in being linear -- hence not exhibiting an external-field effect, for example -- but in constituting a modification of both Newtonian inertia and Newtonian gravity. This linear and time-local model inspires and begets several, one-parameter families of models. One family employs nonlinear, time-nonlocal kinetic terms, but still linear gravitational-field equations. Other families generalize the DMLs of AQUAL and QUMOND, modifying gravity as well as inertia. All families employ fractional time derivatives and possibly fractional Laplacians. At present, I cannot base some acceptable MOND theory on these models -- for example, I cannot offer a sensible umbrella theory that interpolates between these DML models and Newtonian dynamics. They are, however, quite useful in elucidating various matter-of-principle aspects of MOND; e.g., they help to understand which predictions follow from only the basic tenets of MOND -- so-called primary predictions -- and which are secondary, i.e., theory dependent. The models may also show the way to a wider class of MOND theories. (Abridged.) | 加速度と質量の間の象徴的なディープ MOND 限界 (DML) 関係、 $a\sim (M\mathcal{A}_0)^{1/2}/r$ は、MOND では加速ができないことを意味します。 質量分布が線形であること ($\mathcal{A}_0\equiv Ga_0$ は DML です) 定数、$a_0$ は MOND 加速)。 これは重要なことにつながります 強い等価性の崩壊などのMONDの特異性 原理と、その結果として生じる「外部場効果」。 DML が 公理はそれ自体、おそらくユニークで非相対論的であり、 DML のアクションベースの線形定式化。 このモデルには重要な問題があります 欠点があり、本格的な MOND の基礎としては受け入れられない可能性があります。 理論。 このモデルは、これまでに提唱された MOND 理論の中でもユニークです。 線形であるため、たとえば外部場の影響を示さない しかし、ニュートン慣性とニュートン慣性の両方の修正を構成する際に 重力。 この線形で時間ローカルなモデルは、いくつかのインスピレーションを与え、生み出します。 モデルの 1 パラメーター ファミリ。 ある家族では、非線形、時間非ローカルを採用しています。 運動学的用語ではありますが、依然として線形重力場方程式です。 他の家族 AQUAL と QUMOND の DML を一般化し、重力と慣性を変更します。 すべてのファミリは分数時間微分を使用し、場合によっては分数を使用します。 ラプラシアン。 現時点では、これらに基づいて受け入れられる MOND 理論を構築することはできません。 モデル -- たとえば、私は次のような賢明な包括的理論を提供することはできません。 これらの DML モデルとニュートン力学の間を補間します。 彼らです、 ただし、さまざまな原則的な側面を解明するのに非常に役立ちます。 モンド;たとえば、それらは、どの予測が結果のみから導かれるかを理解するのに役立ちます。 MOND の基本的な教義、いわゆる一次予測です。 二次的、つまり理論に依存します。 モデルは、より幅広い分野への道を示す可能性もあります。 MOND理論のクラス。 (要約) |
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| Exact plane gravitational radiation fields are presented within the framework of general relativity and their properties are described. The physics of nonlinear elliptically polarized plane gravitational waves is developed in close analogy with electromagnetic waves. The motion of free test particles in the dynamic gravitational fields of elliptically polarized plane waves is investigated. In particular, we demonstrate the cosmic jet property of these spacetimes, namely, most timelike geodesics tend to line up in the direction of wave propagation and produce a cosmic jet whose speed asymptotically approaches the speed of light. | 正確な平面重力放射場がフレームワーク内に表示されます。 一般相対性理論とその性質について説明します。 の物理学 非線形楕円偏光平面重力波は、 電磁波とよく似ています。 自由試験粒子の動き 楕円偏光平面波の動的重力場は、 調べた。 特に、これらの宇宙ジェットの性質を実証します。 時空、つまりほとんどの時間的な測地線は、次の方向に並ぶ傾向があります。 波が伝播し、速度が漸近的に近づく宇宙ジェットを生成する 光の速さ。 |
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| We study observational bounds in a class of scalar-tensor gravity theories recently proposed. Either an upper or lower bound on a conformal factor in these theories is derived from null observation in composition dependent fifth force search, microscope mission. The important case of a lower bound implies that future improved observations have chances of verifying this class of theories. Future prospect for a particular type of observation is mentioned. The considered class of scalar-tensor gravity was shown elsewhere to explain the conversion of inflationary early phase to late time quintessence type dark energy. | スカラーテンソル重力理論のクラスにおける観測限界を研究します 最近提案されました。 の等角因子の上限または下限のいずれか これらの理論は、組成に依存する 5 度のヌル観測から得られます。 強制捜索、顕微鏡ミッション。 下限の重要なケースは、次のことを意味します。 将来の改善された観測により、このクラスのものが検証される可能性がある 理論。 特定のタイプの観測の将来の見通しについても言及されています。 スカラー テンソル重力の考慮されたクラスは、説明するために別の場所で示されました。 インフレ初期から後期の典型的なダークへの変換 エネルギー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we analyze the anisotropic universe in $f(Q,C)$ gravity theory. To achieve this, we consider three specific models of $f(Q,C)$ gravity and rewrite the equations of motion of each model as an autonomous system. We identify and analyze the critical points, examine their stability, and plot phase portraits to illustrate the behavior of each critical point. The evolution of key parameters, including the equation of state (EoS) parameter $w_{eff}$, the deceleration parameter $q$, and the standard density parameters $\Omega_{m}$ and $\Omega_{DE}$, is thoroughly investigated. The anisotropic dynamical variable exhibits decelerated behavior, consistent with the early universe, while the others demonstrate accelerated behavior, aligned with late-time observations across all models. | この研究では、$f(Q,C)$ 重力における異方性宇宙を解析します。 理論。 これを達成するために、$f(Q,C)$ 重力の 3 つの具体的なモデルを検討します。 各モデルの運動方程式を自律システムとして書き換えます。 私たちは 重要な点を特定して分析し、その安定性を調べてプロットします。 各臨界点の動作を示す位相ポートレート。 の 状態方程式 (EoS) パラメータを含む主要パラメータの進化 $w_{eff}$、減速パラメータ$q$、標準密度パラメータ $\Omega_{m}$ と $\Omega_{DE}$ は徹底的に調査されています。 異方性 動的変数は、初期の状態と一致して、減速された動作を示します。 他の宇宙は加速された動作を示し、 すべてのモデルにわたる遅い時間の観察。 |
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| As next-generation gravitational-wave (GW) observatories approach unprecedented sensitivities, the need for robust methods to analyze increasingly complex, overlapping signals becomes ever more pressing. Existing matched-filtering approaches and deep-learning techniques can typically handle only one or two concurrent signals, offering limited adaptability to more varied and intricate superimposed waveforms. To overcome these constraints, we present the UnMixFormer, an attention-based architecture that not only identifies the unknown number of concurrent compact binary coalescence GW events but also disentangles their individual waveforms through a multi-decoder architecture, even when confronted with five overlapping signals. Our UnMixFormer is capable of capturing both short- and long-range dependencies by modeling them in a dual-path manner, while also enhancing periodic feature representation by incorporating Fourier Analysis Networks. Our approach adeptly processes binary black hole, binary neutron star, and neutron star-black hole systems over extended time series data (16,384 samples). When evaluating on synthetic data with signal-to-noise ratios (SNR) ranging from 10 to 50, our method achieves 99.89% counting accuracy, a mean overlap of 0.9831 between separated waveforms and templates, and robust generalization ability to waveforms with spin precession, orbital eccentricity, and higher modes, marking a substantial advance in the precision and versatility of GW data analysis. | 次世代の重力波（GW）観測所が近づく中 前例のない感度、堅牢な分析方法の必要性 ますます複雑になり、重なり合う信号はますます差し迫ったものになります。 既存 通常、マッチド フィルタリング アプローチと深層学習技術で処理できます。 同時信号は 1 つまたは 2 つだけであり、より多くの信号への適応性は限られています。 多彩で複雑な波形を重ね合わせます。 これらの制約を克服するために、私たちは、 UnMixFormer というアテンションベースのアーキテクチャを提示します。 未知の同時コンパクトバイナリー合体GWの数を識別します イベントだけでなく、マルチデコーダーを通じて個々の波形も解きほぐします。 5 つの重なり合う信号に直面した場合でも、アーキテクチャを維持します。 私たちの UnMixFormer は、次の方法で短距離と長距離の両方の依存関係をキャプチャできます。 デュアルパス方式でそれらをモデリングしながら、周期的特徴も強化します フーリエ解析ネットワークを組み込んで表現します。 私たちの適切なアプローチ 連星ブラックホール、連星中性子星、中性子星ブラックホールを処理します 拡張時系列データ (16,384 サンプル) 上のシステム。 で評価する場合 信号対雑音比 (SNR) が 10 ～ 50 の範囲の合成データ。 この方法は 99.89% の計数精度を達成し、平均オーバーラップは 0.9831 です。 分離された波形とテンプレート、および堅牢な一般化機能 スピン歳差運動、軌道離心率、高次モードを伴う波形、マーキング GW データ分析の精度と多用途性が大幅に向上しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The detection and subsequent inference of binary black hole signals rely heavily on the accuracy of the waveform model employed. In the highly non-linear, dynamic, and strong-field regime near merger, these waveforms can only be accurately modeled through numerical relativity simulations. Considering the precision requirements of next-generation gravitational wave observatories, we present in this paper high-resolution simulations of four non-spinning quasi-circular binary black hole systems with mass ratios of 1, 2, 3, and 4, conducted using the GR-Athena++ code. We extract waveforms from these simulations using both finite radius and Cauchy characteristic extraction (CCE) methods. Additionally, we provide a comprehensive error analysis to evaluate the accuracy and convergence of the waveforms. Our self-mismatch study shows that the (2, 2) mode of the CCE strains, for the world tube extraction radius of $R=50$, reaches the level of ${\sim} 10^{-12}$ mismatch for mass ratios of 1, 2, 3, and ${\sim} 10^{-11}$ mismatch for the mass ratio of 4. However, when larger extraction radii are considered or when more modes are included the mismatches increase. These results highlight both the promise and limitations of current simulations in achieving the precision required for upcoming detectors such as LISA, Cosmic Explorer, and Einstein Telescope. The waveforms are publicly available on ScholarSphere, and represent the first set of waveforms of the new GR-Athena++ catalog. | バイナリ ブラック ホール信号の検出とその後の推論は、 採用される波形モデルの精度に大きく依存します。 高度に 合体に近い非線形、動的、強磁場領域では、これらの波形は次のような可能性があります。 数値相対性理論シミュレーションを通じてのみ正確にモデル化できます。 次世代重力波の精度要求を考える この論文では、4 つの天文台の高解像度シミュレーションを紹介します。 質量比が 1、2、 3 および 4 は、GR-Athena++ コードを使用して実行されました。 これらから波形を抽出します 有限半径とコーシー特性抽出 (CCE) の両方を使用したシミュレーション メソッド。 さらに、包括的なエラー分析を提供して評価します。 波形の精度と収束性。 私たちの自己不一致調査によると、 ワールドチューブ抽出半径に対する CCE ひずみの (2, 2) モード $R=50$、質量比が ${\sim} 10^{-12}$ の不一致のレベルに達する 1、2、3、および ${\sim} 10^{-11}$ は質量比 4 に対して不一致です。 ただし、 より大きな抽出半径が考慮されるか、より多くのモードが含まれる場合、 ミスマッチが増える。 これらの結果は、期待と限界の両方を浮き彫りにします 今後のシミュレーションに必要な精度を達成するための現在のシミュレーションの LISA、Cosmic Explorer、アインシュタイン望遠鏡などの検出器。 波形 これらは ScholarSphere で公開されており、最初のセットを表します。 新しい GR-Athena++ カタログの波形。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the realization of quintom scenario for dynamical dark energy within modified gravity theories that can efficiently fit the recent observational datasets. Starting from a general effective field theory formulation of dark energy in metric-affine geometry, we derive the background action in unitary gauge and we demonstrate how both $f(T)$ and $f(Q)$ gravity can naturally realize quintom behavior through appropriate forms and parameter choices. Additionally, using the Gaussian process reconstruction of the latest DESI DR2 BAO data combined with SNe and CMB observations, we extract the reconstructed dark-energy equation-of-state parameter, showing that it exhibits quintom-type evolution, crossing the phantom divide from below. Moreover, through detailed parameter estimations and application of information criteria, we compare the model with the quadratic one. Our results show that, due to its rich structure, modified gravity stands as one of the main candidates for the realization of the data-favoured dynamical dark energy. | 動的ダークエネルギーのクイントムシナリオの実現を研究します 最近の理論に効率的に適合できる修正された重力理論の範囲内で 観測データセット。 一般的な有効場の理論から始める メトリックアフィン幾何学におけるダークエネルギーの定式化、背景を導き出す ユニタリーゲージでの動作と $f(T)$ と $f(Q)$ 重力の両方がどのように起こるかを示します 適切なフォームとパラメータを通じて、クインタムの動作を自然に実現できます 選択肢。 さらに、最新のガウスプロセス再構成を使用して、 DESI DR2 BAO データを SNe および CMB 観測と組み合わせて、 再構成された暗黒エネルギー状態方程式パラメータ。 クイントム型進化、幻の溝を下から越える。 さらに、 詳細なパラメータ推定と情報基準の適用を通じて、 このモデルを二次モデルと比較します。 私たちの結果は、その理由により、 豊かな構造、修正された重力が主な候補の 1 つとして挙げられます。 データ優先の動的ダークエネルギーの実現。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the existence of light rings (LR's) and timelike circular orbits (TCO's) in spherically symmetric, asymptotically flat wormhole geometries. We use a purely geometric approach based in the intrinsic curvatures of a $2$-dimensional Riemannian metric obtained by projecting the spacetime metric over surfaces of constant energy. Using the asymptotic and near throat limits of geodesic curvature we determine the existence of LR's and TCO's in wormhole geometries, then analyzing the sign of the Gaussian curvature we are able to determine their stability. We deduce the conditions for the existence of photon and massive particle surfaces. We apply the results to the Morris-Thorne family of wormholes, Damour-Solodukhin wormholes and Ellis-Bronnikov wormholes. We show that for the wormholes considered there is always an odd number of light rings, one of them at the throat. In the case of Morris-Thorne wormhole our method leads to a procedure for building a wormhole with more than one LR. We study how the procedure can be extended to other wormhole spacetimes. | 私たちは光の輪（LR）と時間的な円軌道の存在を研究します (TCO) は球面対称で、漸近的に平坦なワームホール形状になります。 私たちは 固有の曲率に基づいた純粋な幾何学的なアプローチを使用します。 時空計量を射影して得られる $2$ 次元のリーマン計量 一定のエネルギーの表面上で。 漸近的および近傍のスロート限界を使用する 測地線の曲率から、ワームホール内の LR と TCO の存在を決定します。 ジオメトリを作成し、ガウス曲率の符号を分析することで、次のことが可能になります。 安定性を決定します。 光子の存在条件を推測する そして巨大な粒子表面。 結果をモリス・ソーン家に適用します ワームホール、ダムール・ソロドゥヒン・ワームホール、エリス・ブロニコフ・ワームホールの3つ。 私たちは 考慮されたワームホールには常に奇数の光があることを示します 指輪、そのうちの1つは喉にあります。 モリスソーンワームホールの場合、 この方法は、複数の LR を使用してワームホールを構築する手順につながります。 私たちは この手順を他のワームホール時空にどのように拡張できるかを研究してください。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper we propose a mechanism to generate entanglement islands in quantum systems from a purely quantum information perspective. More explicitly we show that, if we impose certain constraints on a quantum system by projecting out certain states in the Hilbert space, it is possible that for all the states remaining in the reduced Hilbert space, there exits subsets $I_a$ whose states are encoded in the states of another subset $\mathcal{R}_a$. Then the subsets $\{I_a\}$ are just the entanglement islands of the corresponding subsets $\{\mathcal{R}_a\}$. We call such a system self-encoded, and find that the entanglement entropy in such systems should be calculated by a new island formula. We give a comparison between our new island formula and island formula in gravitational theories. Inspired by our mechanism, we propose a simulation of the AdS/BCFT correspondence and the island phases in this context via a holographic CFT$_2$ with a special Weyl transformation. | この論文では、もつれ島を生成するメカニズムを提案します。 純粋に量子情報の観点から見た量子システム。 より明確に 次のようにして量子システムに特定の制約を課すと、次のことがわかります。 特定の状態をヒルベルト空間に投影すると、すべての状態が 縮小ヒルベルト空間に残っている状態、部分集合 $I_a$ が存在します。 その状態は別のサブセット $\mathcal{R}_a$ の状態でエンコードされます。 それから サブセット $\{I_a\}$ は、対応するエンタングルメント島にすぎません。 サブセット $\{\mathcal{R}_a\}$。 このようなシステムを自己エンコードと呼びます。 このようなシステムのもつれエントロピーは、新しいアイランドによって計算される必要があります。 式。 新しいアイランドフォーミュラとアイランドフォーミュラの比較を示します。 重力理論では。 私たちの仕組みをヒントにシミュレーションを提案します この文脈における AdS/BCFT 対応とアイランドフェーズについては、 特別なワイル変換を使用したホログラフィック CFT$_2$。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the deflection of photons in the strong deflection limit within static, axisymmetric spacetimes possessing reflection symmetry. As the impact parameter approaches its critical value, the deflection angle exhibits a logarithmic divergence. This divergence is characterized by a logarithmic rate and a constant offset, which we express in terms of coordinate-invariant curvature evaluated at the unstable photon circular orbit. The curvature contribution is encoded in the electric part of the Weyl tensor, reflecting tidal effects, and the matter contribution is encoded in the Einstein tensor, capturing the influence of local energy and pressure. We also express these coefficients using Newman--Penrose scalars. By exploiting the relationship between the strong deflection limit and quasinormal modes, we derive a new expression for the quasinormal mode frequency in the eikonal limit in terms of the curvature scalars. Our results provide a unified and coordinate-invariant framework that connects observable lensing features and quasinormal modes to the local geometry and matter distribution near compact objects. | 強い偏向限界における光子の偏向を調査します 鏡映対称性を持つ静的な軸対称時空内。 として 衝撃パラメータが臨界値に近づくと、偏向角は 対数発散。 この発散は対数レートによって特徴付けられます。 および定数オフセット。 これは座標不変の観点から表現されます。 不安定な光子の円軌道で評価された曲率。 曲率 寄与はワイル テンソルの電気部分にエンコードされ、反映されます。 潮汐効果、物質の寄与はアインシュタイン テンソルでエンコードされます。 地域のエネルギーと圧力の影響を捉えます。 こういったことも表現します Newman-Penrose スカラーを使用した係数。 その関係を利用することで 強いたわみ限界と準正規モードの間で、新しい エイコナール限界における準正規モード周波数を次のように表現します。 曲率スカラー。 私たちの結果は、統一された座標不変性を提供します。 観察可能なレンズ特徴と準正規モードを接続するフレームワーク コンパクトなオブジェクトの近くの局所的な形状と物質の分布。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, we give the robust $\sim2\,\sigma$ evidences of dynamical dark matter and beyond $2\,\sigma$ signals of the coexistence of dynamical dark matter and dynamical dark energy using current cosmological observations [1]. Here we propose the quintessence dark matter model to explain the evolution of dark matter over time on cosmic scales. Interestingly, we find that the exponential quintessence is likely the origin of such an evolution. | 最近、動的ダークの堅牢な $\sim2\,\sigma$ の証拠を示しました。 物質と $2\,\sigma$ を超えるとダイナミックな闇が共存するシグナル 現在の宇宙論的観測を使用した物質と動的暗黒エネルギー[1]。 ここで我々は、暗黒物質の進化を説明するために、典型的な暗黒物質モデルを提案します。 宇宙規模での暗黒物質の時間経過。 興味深いことに、 指数関数的な真髄がそのような進化の起源である可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| White dwarfs (WDs), as the remnants of low to intermediate-mass stars, provide a unique opportunity to explore the interplay between quantum mechanical degeneracy pressure and gravitational forces under extreme conditions. In this study, we examine the structure and macroscopic properties of WDs within the framework of 4D Einstein-Gauss-Bonnet (4DEGB) gravity, a modified theory that incorporates higher-order curvature corrections through the Gauss-Bonnet coupling constant $\alpha$. Using the modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) equations tailored for 4DEGB gravity, we analyze the hydrostatic equilibrium of WDs modeled with a realistic equation of state (EoS). Our findings reveal that the inclusion of the Gauss-Bonnet (GB) term significantly influences the mass-radius ($M-R$) relation, allowing for deviations from the Chandrasekhar mass limit. In particular, we observe that such stars become more compact and slightly smaller with the increase of the parameter $\alpha$. For WDs with $\vert\alpha\vert \leq 500\, \rm km^2$, the impact of 4DEGB gravity appears to be negligible. However, a larger range for $\alpha$ allows for appreciable changes in the $M-R$ diagram, mainly in the high-central-density region. Furthermore, we explore the role of anisotropic pressures, quantified by the parameter $\beta$, on such systems and demonstrate their impact on stability and compactness. For sufficiently large values of $\vert\beta\vert$ keeping negative $\beta$ with a large and positive $\alpha$, there exists a second stable branch according to the classical stability criterion $dM/d\rho_c >0$. These results suggest that anisotropic WDs in 4DEGB gravity exhibit unique characteristics that distinguish them from their general relativistic counterparts, offering a novel testing ground for modified gravity theories in astrophysical settings. | 白色矮星 (WD) は、低質量から中質量の星の残骸として、 量子間の相互作用を探索するユニークな機会を提供します 極端な環境下での機械的縮退圧力と重力 条件。 この研究では、構造と巨視的特性を調べます。 4D アインシュタイン・ガウス・ボンネット (4DEGB) 重力の枠組み内の WD の、 高次の曲率補正を組み込んだ修正理論 ガウス-ボンネット結合定数 $\alpha$。 変更されたものを使用する 4DEGB 重力に合わせて調整されたトールマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ (TOV) 方程式、 現実的な方程式でモデル化された WD の静水圧平衡を解析します。 状態 (EoS)。 私たちの調査結果では、ガウスボンネット (GB) が含まれていることが明らかになりました。 この項は質量半径 ($M-R$) 関係に大きく影響し、 チャンドラセカールの質量制限からの逸脱。 特に、次のことが観察されます。 このような星は、増加するにつれてよりコンパクトになり、わずかに小さくなります。 パラメータ $\alpha$。 $\vert\alpha\vert \leq 500\、\rm km^2$ の WD の場合、 4DEGB の重力の影響は無視できると思われます。 ただし、より広い範囲 $\alpha$ では、$M-R$ ダイアグラム、主に 中心密度の高い領域。 さらに、異方性の役割を調査します。 このようなシステムにおける圧力はパラメータ $\beta$ で定量化され、デモンストレーションされます。 安定性とコンパクトさに与える影響。 十分に大きな値の場合、 $\vert\beta\vert$ は負の $\beta$ を維持し、大きな正の $\alpha$ を維持します。 古典的な安定性に従って 2 番目の安定したブランチが存在します。 基準 $dM/d\rho_c >0$。 これらの結果は、4DEGB の異方性 WD が 重力は、一般的なものとは異なる独特の特徴を示します。 相対論的対応物、修正重力の新しい実験場を提供 天体物理学的設定における理論。 |
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| We further investigate novel features of the $T-$vacuum state, originally defined in the context of quantum field theory in a (1+1) dimensional radiation dominated universe [Modak, JHEP 12, 031 (2020)]. Here we extend the previous work to a realistic (3+1) dimensional set up and show that $T-$vacuum gives rise to an anisotropic particle creation phenomena in the radiation dominated early universe. Unlike the Hawking or Unruh effect, where the particle content is thermal and asymptotically defined, here it is non-thermal and instantaneous. This novel example of particle creation is interesting because these particles are detected in the frame of physical/cosmological observers, who envision $T-$vacuum as a particle excited state. Such results comes with a potential to be eventually compared with the observed anisotropies from the early universe and may provide new insights on cosmological particle creation. | $T-$vacuum 状態の新しい特徴をさらに調査します。 (1+1) 次元放射における量子場の理論の文脈で定義される 支配された宇宙 [Modak、JHEP 12、031 (2020)]。 ここで前回の内容を拡張します 現実的な (3+1) 次元設定に取り組み、$T-$vacuum が次の結果をもたらすことを示します。 放射線が支配的な中で異方性の粒子生成現象が起こる 初期の宇宙。 ホーキング効果やウンルー効果とは異なり、粒子の内容が は熱的で漸近的に定義されますが、ここでは非熱的であり、 瞬間的な。 この粒子生成の新しい例は興味深いものです。 これらの粒子は物理的/宇宙論的な観測者の枠内で検出されます。 彼らは $T-$vacuum を粒子の励起状態として想像しています。 このような結果には、 最終的には、観測された異方性と比較される可能性があります。 初期の宇宙を解明し、宇宙論的な粒子の生成に関する新たな洞察を提供する可能性があります。 |
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| The speed-up of parameter estimation is an active field of research in gravitational-wave data analysis. In this paper we present GP12, a deep-learning method that merges residual networks and normalising flows into a general-purpose, image-based estimator of binary black hole (BBH) parameters. Building on our early work we map BBH spectrograms from the Advanced LIGO and Advanced Virgo detectors to colour channels in an RGB image amenable to be processed with residual networks. GP12 is trained on simulated data for BBH mergers obtained with the $\texttt{IMRPhenomPXHM}$ waveform approximant and tested for all three-detector events from the GWTC-3 and GWTC-2.1 catalogs reported by the LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) collaboration. Overall, our model yields good agreement with the LVK results over most parameters, with the worst performances found in the estimation of the luminosity distance and of the chirp mass. Our simple and fast-trainable model can produce large amounts of posterior samples in a few seconds, complementing existing approaches with normalising flows based on time or frequency representation of gravitational-wave data. We also discuss current shortcomings of our model and possible improvements for future extensions (e.g. including noise conditioning from the detectors' PSD or augmenting the number of trainable parameters to enhance expressivity). | パラメータ推定の高速化は、次の分野で活発な研究分野です。 重力波データ解析。 本稿では、GP12 を紹介します。 残差ネットワークと正規化フローをマージする深層学習手法 バイナリ ブラック ホール (BBH) パラメーターの汎用の画像ベースの推定器。 私たちの初期の研究に基づいて、Advanced LIGO からの BBH スペクトログラムをマッピングし、 高度な Virgo 検出器により、RGB 画像内のチャネルをカラー化します。 残余ネットワークで処理されます。 GP12 は BBH のシミュレートされたデータでトレーニングされています $\texttt{IMRPhenomPXHM}$ 波形近似で得られたマージと GWTC-3 および GWTC-2.1 カタログの 3 つの検出器イベントすべてについてテスト済み LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) コラボレーションによって報告されました。 全体として、私たちのモデルの結果は次のとおりです。 ほとんどのパラメータで LVK 結果とよく一致しますが、最悪のパラメータでは 光度距離の推定と チャープマス。 私たちのシンプルで高速トレーニング可能なモデルは、大量の 後方サンプルを数秒で取得し、既存のアプローチを補完します。 時間または周波数表現に基づいてフローを正規化する 重力波データ。 また、モデルの現在の欠点についても説明します。 将来の拡張機能に向けた改善の可能性 (例: ノイズ調整を含む) 検出器の PSD から、またはトレーニング可能なパラメータの数を増やして、 表現力を高めます）。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pulsar timing arrays (PTAs) use an array of millisecond pulsars to search for gravitational waves in the nanohertz regime in pulse time of arrival data. This paper presents rigorous tests of PTA methods, examining their consistency across the relevant parameter space. We discuss updates to the 15-year isotropic gravitational-wave background analyses and their corresponding code representations. Descriptions of the internal structure of the flagship algorithms Enterprise and PTMCMCSampler are given to facilitate understanding of the PTA likelihood structure, how models are built, and what methods are currently used in sampling the high-dimensional PTA parameter space. We introduce a novel version of the PTA likelihood that uses a two-step marginalization procedure that performs much faster in gravitational wave searches, reducing the required resources facilitating the computation of Bayes factors via thermodynamic integration and sampling a large number of realizations for computing Bayesian false-alarm probabilities. We perform stringent tests of consistency and correctness of the Bayesian and frequentist analysis methods. For the Bayesian analysis, we test prior recovery, simulation recovery, and Bayes factors. For the frequentist analysis, we test that the optimal statistic, when modified to account for a non-negligible gravitational-wave background, accurately recovers the amplitude of the background. We also summarize recent advances and tests performed on the optimal statistic in the literature from both GWB detection and parameter estimation perspectives. The tests presented here validate current analyses of PTA data. | パルサー タイミング アレイ (PTA) は、ミリ秒パルサーのアレイを使用して、 パルス到達時間データにおけるナノヘルツ領域の重力波。 これ 論文では、PTA 手法の厳密なテストを示し、その一貫性を検証しています。 関連するパラメータ空間全体にわたって。 15 年間のアップデートについて話し合います 等方性重力波背景解析とそれに対応するコード 表現。 フラッグシップの内部構造の説明 理解を容易にするために、アルゴリズム Enterprise および PTMCMCSampler が示されています。 PTA 尤度構造、モデルの構築方法、および方法とは 現在、高次元 PTA パラメータ空間のサンプリングに使用されています。 私たちは 2 段階の PTA 尤度を使用する新しいバージョンを導入します。 重力波ではるかに高速に実行される疎外手順 検索を実行し、必要なリソースを削減してベイズの計算を容易にします。 熱力学的積分と多数のサンプリングによる因子 ベイジアン誤報確率を計算するための実現。 出演します ベイズ主義と頻度主義の一貫性と正確性の厳格なテスト 分析方法。 ベイジアン分析では、事前回復、シミュレーションをテストします。 回復とベイズ要因。 頻度主義的な分析では、次のことをテストします。 無視できない影響を考慮して修正された場合の最適な統計 重力波バックグラウンドの振幅を正確に回復します。 背景。 また、最近の進歩と、 GWB 検出とパラメータの両方からの文献における最適な統計 推定の観点。 ここで紹介するテストは、現在の分析を検証します。 PTAのデータです。 |
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| We apply the gravity-thermodynamics approach in the case of Einstein-Gauss-Bonnet theory, and its corresponding Wald-Gauss-Bonnet entropy, which due to the Chern-Gauss-Bonnet theorem it is related to the Euler characteristic of the Universe topology. However, we consider the realistic scenario where we have the formation and merger of black holes that lead to topology changes, which induce entropy changes in the Universe horizon. We extract the modified Friedmann equations and we obtain an effective dark energy sector of topological origin. We estimate the black-hole formation and merger rates starting from the observed star formation rate per redshift, which is parametrized very efficiently by the Madau-Dickinson form, and finally we result to a dark-energy energy density that depends on the cosmic star formation rate density, on the fraction $f_{\text{BH}}$ of stars forming black holes, on the fraction of black holes $f_\text{merge}$ that eventually merge, on the fraction $ f_{\text{bin}}$ of massive stars that are in binaries, on the average mass of progenitor stars that will evolve to form black holes $ \langle m_{\text{prog}} \rangle $, as well as on the Gauss-Bonnet coupling constant. We investigate in detail the cosmological evolution, obtaining the usual thermal history. Concerning the dark-energy equation-of-state parameter, we show that at intermediate redshifts it exhibits phantom-like or quintessence-like behavior according to the sign of the Gauss-Bonnet coupling, while at early and late times it tends to the cosmological constant value. Finally, we study the effect of the other model parameters, showing that for the whole allowed observationally estimated ranges, the topological dark-energy equation-of-state parameter remains within its observational bounds. | 次の場合には重力熱力学アプローチを適用します。 アインシュタイン・ガウス・ボンネット理論とそれに対応するヴァルト・ガウス・ボンネットのエントロピー、 チャーン・ガウス・ボネットの定理により、オイラーに関連します。 宇宙トポロジーの特徴。 ただし、私たちは現実的なことを考慮します ブラックホールの形成と合体が起こり、 トポロジーの変化は、宇宙の地平線にエントロピーの変化を引き起こします。 私たちは 修正されたフリードマン方程式を抽出すると、有効な暗エネルギーが得られます。 トポロジカル起源のセクター。 ブラックホールの形成と合体を推定します 観測された赤方偏移あたりの星形成速度から始まる速度。 Madau-Dickinson 形式によって非常に効率的にパラメータ化され、最終的には 宇宙の星に依存する暗黒エネルギーのエネルギー密度が生じる 形成速度密度、黒色を形成する星の割合 $f_{\text{BH}}$ ホール、最終的に合体するブラック ホール $f_\text{merge}$ の一部について、 連星になっている大質量星の部分 $ f_{\text{bin}}$ について、 進化してブラック ホールを形成する始原星の平均質量 $ \langle m_{\text{prog}} \rangle $、およびガウス-ボンネット結合定数についても同様です。 私たちは 宇宙論的進化を詳細に調査し、通常の熱量を取得します。 歴史。 暗黒エネルギーの状態方程式パラメータに関して、次のことを示します。 中間の赤方偏移では、幻影または真髄のような状態を示します。 ガウス-ボンネット結合の符号に従った動作、初期および 後期では宇宙論的定数値に傾く傾向があります。 最後に、 他のモデルパラメータの影響。 全体的に許容されることを示しています。 観測的に推定された範囲、トポロジカルな暗黒エネルギー状態方程式 パラメータは観測範囲内に留まります。 |
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| Supermassive binary black holes are a key target for the future Laser Interferometer Space Antenna and excellent multimessenger sources across the electromagnetic (EM) spectrum. However, unique features of their EM emission that are needed to distinguish them from single supermassive black holes are still being established. Here, we conduct the first magnetohydrodynamic simulation of disk accretion onto equal-mass, nonspinning, eccentric binary black holes in full general relativity, incorporating synchrotron radiation transport through the dual jet in postprocessing. Focusing on a binary in the strong-field dynamical spacetime regime with eccentricity e = 0.3 as a point of principle, we show that the total accretion rate exhibits periodicity on the binary orbital period. We also show, for the first time, that this periodicity is reflected in the jet Poynting luminosity and the optically thin synchrotron emission from the jet base. Furthermore, we find a distinct EM signature for eccentric binaries: they spend more time in a low emission state (at apocenter) and less in a high state (at pericenter). Additionally, we find that the eccentric binary quasiperiodic gravitational-wave (GW) bursts are coincident with the bursts in Poynting luminosity and synchrotron emission. Finally, we discuss how multimessenger EM and GW observations of these systems can help probe plasma physics in their jet. | 超大質量連星ブラックホールは将来のレーザーの重要なターゲット 干渉計スペースアンテナと優れたマルチメッセンジャーソース 電磁（EM）スペクトル。 ただし、EM 放射には独特の特徴があります。 単一の超大質量ブラックホールと区別するために必要なのは、 まだ確立されつつあります。 ここでは、最初の磁気流体力学を実行します。 等質量、非回転、偏心連星への円盤降着のシミュレーション シンクロトロン放射を組み込んだ、完全な一般相対性理論におけるブラック ホール 後処理でデュアルジェットを介して輸送します。 のバイナリに注目すると、 離心率 e = 0.3 を点とする強磁場の動的時空体制 原理的には、総降着率が周期性を示すことを示します。 連星の公転周期。 また、この周期性が存在することも初めて示します。 ジェットポインティング光度と光学的に薄いシンクロトロンに反射 ジェットベースからの発射。 さらに、次のような特徴的な EM サインが見つかりました。 偏心連星：低放射状態（天中心）でより多くの時間を過ごす 高い状態（周囲）では少なくなります。 さらに、 偏心二値準周期重力波 (GW) バーストが同時に発生する ポインティング光度とシンクロトロン放射のバーストを伴います。 最後に、私たちは これらのシステムのマルチメッセンジャー EM および GW の観察がどのように役立つかを議論する ジェットの中でプラズマ物理学を調査します。 |
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| Compact objects observed via gravitational waves are classified as black holes or neutron stars primarily based on their inferred mass with respect to stellar evolution expectations. However, astrophysical expectations for the lowest mass range, $\lesssim 1.2 \,M_\odot$, are uncertain. If such low-mass compact objects exist, ground-based gravitational wave detectors may observe them in binary mergers. Lacking astrophysical expectations for classifying such observations, we go beyond the mass and explore the role of tidal effects. We evaluate how combined mass and tidal inference can inform whether each binary component is a black hole or a neutron star based on consistency with the supranuclear-density equation of state. Low-mass neutron stars experience a large tidal deformation; its observational identification (or lack thereof) can therefore aid in determining the nature of the binary components. Using simulated data, we find that the presence of a sub-solar mass neutron star (black hole) can be established with odds $\sim 100:1$ when two neutron stars (black holes) merge and emit gravitational waves at signal-to-noise ratio $\sim 20$. For the same systems, the absence of a black hole (neutron star) can be established with odds $\sim 10:1$. For mixed neutron star-black hole binaries, we can establish that the system contains a neutron star with odds $\gtrsim 5:1$. Establishing the presence of a black hole in mixed neutron star-black hole binaries is more challenging, except for the case of a $\lesssim 1\,M_{\odot}$ black hole with a $\gtrsim 1\,M_{\odot}$ neutron star companion. On the other hand, classifying each individual binary component suffers from an inherent labeling ambiguity. | 重力波で観測されたコンパクトな物体は黒色に分類される 穴または中性子星は、主にそれらの推定質量に基づいて計算されます。 素晴らしい進化の期待。 しかし、天体物理学的期待は、 最低質量範囲 $\lesssim 1.2 \,M_\odot$ は不明です。 このような低質量の場合 コンパクトな物体が存在する場合、地上の重力波検出器が観測する可能性がある それらはバイナリのマージで使用されます。 そのような分類に対する天体物理学的期待が欠けている 観測により、私たちは質量を超えて潮汐効果の役割を調査します。 私たちは 質量と潮汐推論を組み合わせて、各バイナリがどのように情報を提供できるかを評価します。 成分はブラックホールまたは中性子星と一致する 核超密度状態方程式。 低質量中性子星は、 大きな潮汐変形。 その観察上の識別（またはその欠如）により、 したがって、バイナリ コンポーネントの性質を判断するのに役立ちます。 使用する シミュレーションデータにより、太陽質量未満の中性子星の存在が判明しました。 (ブラックホール) は中性子星が 2 つある場合、$\sim 100:1$ の確率で確立できます。 (ブラックホール) は信号対雑音比 $\sim で重力波を合体させて放出します 20ドル。 同じ系の場合、ブラック ホール (中性子星) が存在しない場合、 オッズ $\sim 10:1$ で確立されました。 中性子星とブラックホールの混合連星の場合、 $\gtrsim の確率でこの系に中性子星が含まれていることを確立できます。 5:1$。 混合中性子星黒色におけるブラックホールの存在を証明 $\lesssim の場合を除いて、ホールバイナリはより困難です 1\,M_{\odot}$ ブラックホールと $\gtrsim 1\,M_{\odot}$ 中性子星伴星。 一方で、個々のバイナリ コンポーネントを分類するには次のような問題があります。 本質的なラベル付けの曖昧さ。 |
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| In this paper, we develop a method to extract the Bekenstein-Hawking entropy of $D$-dimensional black holes using the entanglement entropy of a lower-dimensional conformal field theory (CFT). This approach relies on two key observations. On the gravitational side, the near-horizon geometry of extremal black holes is AdS$_{2}$, and the Bekenstein-Hawking entropy is entirely determined by this two-dimensional geometry. Moreover, the higher-dimensional spherical part of the black hole metric is absorbed into the $D$-dimensional Newton's constant $G_{N}^{\left(D\right)}$, which can be effectively reduced to a two-dimensional Newton's constant $G_{N}^{\left(2\right)}$. On the field theory side, the entanglement entropy of two disconnected one-dimensional conformal quantum mechanics (CQM$_{1}$) can be calculated. According to the Ryu-Takayanagi (RT) prescription, this entanglement entropy computes the area of the minimal surface in the AdS$_{2}$ geometry. Since the near-horizon region of the black hole and the emergent spacetime derived from the entanglement entropy share the same Penrose diagram -- with both the black hole event horizon and the RT surface corresponding to specific points on this diagram -- the Bekenstein-Hawking entropy can be probed via entanglement entropy when these points coincide. This result explicitly demonstrates that the entanglement across the event horizon is the fundamental origin of the Bekenstein-Hawking entropy. | この論文では、ベケンシュタイン・ホーキングエントロピーを抽出する方法を開発します。 のもつれエントロピーを使用した $D$ 次元のブラック ホールの 低次元の共形場理論 (CFT)。 このアプローチは 2 つの鍵に依存します 観察。 重力側では、極値の地平線に近い幾何学形状 ブラックホールは AdS$_{2}$ であり、ベケンシュタイン・ホーキングのエントロピーは完全に この二次元幾何学によって決定されます。 さらに、高次元では、 ブラックホール計量の球面部分は$D$次元に吸収される ニュートン定数 $G_{N}^{\left(D\right)}$、これは効果的に次のように減らすことができます。 2 次元のニュートン定数 $G_{N}^{\left(2\right)}$。 フィールド上で 理論側、切断された 2 つの 1 次元のもつれエントロピー 共形量子力学 (CQM$_{1}$) を計算できます。 によると、 Ryu-Takayanagi (RT) 処方、このもつれエントロピーは面積を計算します AdS$_{2}$ ジオメトリの最小サーフェス。 地平線に近い領域以来、 ブラックホールとその絡み合いから生まれる創発時空について エントロピーは同じペンローズ図を共有します -- ブラック ホール イベントの両方で この図上の特定の点に対応する地平線と RT 表面 -- ベケンシュタイン・ホーキング エントロピーは、次の場合にもつれエントロピーを介して調べることができます。 これらの点は一致します。 この結果は、次のことを明確に示しています。 事象の地平線を越えたもつれは、 ベケンシュタイン・ホーキングエントロピー。 |
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| In a previous study we investigated the spherically symmetric Schwarzschild and Schwarzschild-de Sitter solutions within a Finsler-Randers-type geometry. In this work we extend our analysis to charged and rotating solutions, focusing on the Reissner-Nordstr\"om and Kerr-like metrics in the Finsler-Randers gravitational framework. In particular, we extract the modified gravitational field equations and we examine the geodesic equations, analyzing particle trajectories and quantifying the deviations from their standard counterparts. Moreover, we compare the results with the predictions of general relativity, and we discuss how potential deviations from Riemannian geometry could be reached observationally. | 以前の研究では、球対称のシュヴァルツシルトを調査しました。 フィンスラー・ランダース型幾何学内のシュワルツシルト・デ・ジッター解。 この研究では、分析を帯電ソリューションと回転ソリューションに拡張し、次の点に焦点を当てます。 Finsler-Randers における Reissner-Nordstr\"om と Kerr-like metrics について 重力フレームワーク。 特に、修正された重力を抽出します。 場の方程式を調べ、粒子を分析しながら測地方程式を調べます。 軌跡を追跡し、標準的なものからの逸脱を定量化します。 さらに、その結果を一般相対性理論の予測と比較します。 そして、リーマン幾何学からの潜在的な逸脱がどのように起こり得るかを議論します。 観察的に到達しました。 |
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| In anticipation of future multi-frequency observations of black hole with the Next Generation Event Horizon Telescope (ngEHT), we construct spectral images of a thin accretion disk around a spherically symmetric black hole immersed in cold, non-magnetized, pressureless plasma. The radiation from the disk is assumed to be thermal, and the surrounding plasma is entrained by its rotation. We use the general relativistic transport equation for the radiation in the plasma, accounting for both dispersion and plasma motion but neglecting absorption. Shadow images and intensity maps are computed across the full spectrum for an inverse power-law plasma density profile. The results show a strong dependence of the observed images on the radiation frequency, which looks promising for the possibility of extracting new information in future observations of the ngEHT. | 将来のブラックホールの多周波数観測を見据えて 次世代イベントホライズンテレスコープ（ngEHT）、スペクトル画像を構築します に浸された球対称のブラック ホールの周囲の薄い降着円盤の像 冷たく、磁化されておらず、圧力のないプラズマ。 円盤からの放射線は、 熱的であると考えられ、周囲のプラズマはその回転に巻き込まれます。 放射線に対して一般相対論的輸送方程式を使用します。 プラズマ、分散とプラズマ運動の両方を考慮しますが、無視します 吸収。 影の画像と強度マップは、全体にわたって計算されます。 逆べき乗則プラズマ密度プロファイルのスペクトル。 結果は次のことを示しています。 観察された画像は放射線の周波数に強く依存します。 今後新たな情報を抽出できる可能性が期待できる ngEHTの観察。 |
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| The standard form of generalized uncertainty principle (GUP) predicts that the Hawking temperature is modified near the Planck scale and that the Bekenstein-Hawking entropy receives a logarithmic correction, consistent with other approaches to quantum gravity. However, due to the heuristic arguments in most GUP literature, it is not clear how to obtain the Schwarzschild metric that incorporates GUP correction. In this work, we try a different approach. We will start with the entropy expression with the standard logarithmic correction term, and use the recently proposed "generalized entropy and varying-G correspondence" (GEVAG) to obtain the associated metric. We show that the Hawking temperature obtained from this metric matches the GUP version. In this sense, we have derived in a consistent and reliable manner, a metric tensor that can describe the standard GUP physics, and use it to clarify some shortcomings in the heuristic GUP approach itself. In particular, if the strict Bekenstein bound is imposed, then the GUP parameter is negative. We also speculate on the possibility that instead of a stable remnant, the final stage of black hole evaporation could be a "bounce" due to an effective gravitational repulsion, once higher order corrections are included. | 一般化不確定性原理 (GUP) の標準形式では、次のように予測されます。 ホーキング温度はプランクスケール付近で修正され、 ベケンシュタイン・ホーキング エントロピーは対数補正を受け、以下と一致します。 量子重力への他のアプローチ。 ただし、ヒューリスティックな議論のため、 ほとんどの GUP 文献では、シュワルツシルト指標を取得する方法が明確ではありません。 GUP補正を組み込んだものです。 この作品では、別のアプローチを試みます。 私たちは 標準の対数補正を使用したエントロピー式から始まります という用語を使用し、最近提案された「一般化エントロピーと変動 G」を使用します。 対応」(GEVAG) を使用して、関連するメトリックを取得します。 このメトリックから取得されたホーキング温度は、GUP のバージョンと一致します。 この中で 意味としては、一貫性と信頼性の高い方法で計量テンソルを導出したということです。 標準的な GUP 物理学を記述し、それを使用していくつかの点を明確にすることができます。 ヒューリスティック GUP アプローチ自体の欠点。 特に、厳密な場合には、 ベケンシュタイン限界が課されている場合、GUP パラメーターは負になります。 私たちも 安定した残骸ではなく、最終段階にある可能性について推測する ブラックホールの蒸発は、効果的な重力による「バウンス」である可能性があります。 高次の補正が含まれると、反発力が得られます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While homogeneous cosmologies have long been studied in the group field theory (GFT) approach to quantum gravity, including a quantum description of cosmological perturbations is highly non-trivial. Here we apply a recent proposal for reconstructing an effective spacetime metric in GFT to the case of a metric with small inhomogeneities over a homogeneous background. We detail the procedure and give general expressions for cosmological scalar perturbations defined in terms of the GFT energy-momentum tensor. These include all the scalar components of standard perturbation theory and hence can be used to define gauge-invariant quantities. We compute these perturbations explicitly for a particular Fock coherent state. While it was previously shown that such a state can be interpreted as an approximately flat homogeneous cosmology at late times, here we find that inhomogeneities do not follow the dynamics of general relativity in the semiclassical regime. More specifically, restricting ourselves to a specific coherent state in a simple (free) GFT, we study two types of perturbative GFT modes, squeezed and oscillating modes. For squeezed modes we find perturbation equations with Euclidean signature and a late-time limit that differs from general relativistic perturbation equations. Oscillating modes satisfy different dynamical equations that also differ from those of general relativity, but show a Lorentzian signature. Our analysis should be understood as a first step in understanding cosmological perturbations within the effective GFT metric. | 均一宇宙論は長い間群領域で研究されてきましたが、 量子重力理論 (GFT) の量子記述を含む量子重力へのアプローチ 宇宙論的な摂動は非常に自明ではありません。 ここでは最近の の場合に対する GFT における有効時空計量を再構成するための提案 均一な背景上に小さな不均一性があるメトリクス。 詳細を説明します 手順を説明し、宇宙論的スカラーの一般式を与える GFT エネルギー - 運動量テンソルの観点から定義される摂動。 これらには以下が含まれます 標準摂動理論のすべてのスカラー成分を使用できるため、 ゲージ不変量を定義します。 これらの摂動を明示的に計算します 特定のフォック コヒーレント状態の場合。 そのようなことが以前に示されていましたが、 状態は最近ではほぼ平坦な均質宇宙論として解釈できるようになる ここで、不均質性は一般的な力学に従わないことがわかります。 半古典的体制における相対性理論。 もっと具体的に言うと、制限するのは、 シンプルな (無料の) GFT で特定のコヒーレントな状態に到達するには、2 つの研究を行います。 摂動 GFT モードのタイプ、スクイーズド モードと振動モード。 絞り用 モードでは、ユークリッド署名と遅延時間を持つ摂動方程式を見つけます。 一般相対論的摂動方程式とは異なる限界。 振動モードは、異なる力学的方程式を満たします。 一般相対性理論のものですが、ローレンツの特徴を示します。 私たちの分析 宇宙論を理解するための最初のステップとして理解されるべきです 有効な GFT メトリクス内の摂動。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We engage with the challenge of calculating the waveforms of gravitational waves emitted by spinless binary black hole merger in extreme mass-ratio limit. We model the stellar-mass black hole as a test-particle, initially on a circular orbit, that undergoes adiabatic inspiral until it reaches the innermost stable circular orbit (ISCO), after which it follows a geodesic trajectory. We compute the gravitational waveforms emitted during both phases -- before and after the ISCO crossing -- and demonstrate how to accurately connect them. While the waveforms are calculated adiabatically up to the ISCO, the associated phase error near the ISCO scales as $\nu^{1/5}$ and remains below one radian for sufficiently small mass-ratios $\nu$. Our complete waveform is universal in the sense that all computationally expensive calculations are performed once, and its application to any binary merger can be obtained by appropriately re-scaling time, phase, and amplitude. We compare our results with existing models in the literature and show that our complete waveforms are accurate enough all the way from separations that are an order of one gravitational radii outside the ISCO, to the merger. | 重力波形の計算に挑戦します 極端な質量比限界におけるスピンレス連星ブラックホール合体によって放出される波。 恒星質量ブラック ホールをテスト粒子としてモデル化します。 に達するまで断熱吸気を受ける円軌道。 最内安定円軌道 (ISCO)、その後は測地線に従う 軌跡。 両方の段階で放出される重力波形を計算します。 -- ISCO 交差点の前後 -- 正確に交差点を通過する方法をデモンストレーションします それらを接続します。 波形は ISCO まで断熱的に計算されますが、 ISCO 付近の関連する位相誤差は $\nu^{1/5}$ としてスケールされ、残ります。 十分に小さい質量比 $\nu$ の場合は 1 ラジアン未満。 私たちの完全な 波形は、すべての計算コストがかかるという意味で普遍的です。 計算は 1 回実行され、バイナリ マージに適用すると、 時間、位相、振幅を適切に再スケーリングすることで取得できます。 比較します 文献にある既存のモデルを使用した結果から、完全な結果が得られることがわかります。 波形は、次数の分離からずっと正確です。 ISCO の 1 つの重力半径の外側で合併まで。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Realizing de Sitter-like solutions in string theory remains challenging, prompting speculation about which specific feature might be responsible for their inconsistency in quantum gravity. In this work, we focus on the `Horizon Criterion', which identifies spacetimes as problematic if they exhibit cosmological horizons. In particular, we study the implications for spacetimes with dynamical boundaries. We argue that requiring inertial observers localized on an end-of-the-world (ETW) brane to be in causal contact with every other observer is too restrictive as there exist string-theoretic solutions without this property. Hence, if one does not want to abandon the idea of cosmological horizons being the fundamental issue with de Sitter, a refined condition is needed. The requirement that inertial, boundary-localized observers should be in causal contact with all other observers on the same ETW brane is such an appropriate refinement. We explore the consequences of this criterion for ETW branes whose energy density is governed by a scalar field, considering two cases: First, with a scalar field confined to the ETW brane, and second, with a bulk modulus subject to a brane-localized potential. | 超弦理論でド・シッターのような解決策を実現することは依然として困難ですが、 どの特定の機能が原因であるかについての推測を促す 量子重力におけるそれらの矛盾。 この作品では「地平線」に焦点を当てます。 基準」。 宇宙論的な地平線。 特に、時空への影響を研究します。 動的境界を持つ。 私たちは、局所的な慣性観測者が必要であると主張します。 世界の終わり（ETW）のブレーン上で、他のすべてのブレーンと因果関係を保つ オブザーバーは制約が多すぎるため、 この物件。 したがって、宇宙論的な考えを放棄したくない場合は、 地平線がド・シッターの根本的な問題であるため、洗練された条件は次のとおりです。 必要です。 慣性の境界局所観測者が次のことを行う必要があるという要件 同じETWブレーン上の他のすべてのオブザーバーとの因果関係は、そのようなものです。 適切な改良。 この基準が ETW に与える影響を調査します。 エネルギー密度がスカラー場によって支配されるブレーン。 次の 2 つを考慮します。 ケース: 1 つ目は ETW ブレーンに限定されたスカラー フィールド、2 つ目は 体積弾性率はブレーン局在ポテンシャルの影響を受けます。 |