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| 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. | 本論文では、フェルミオン量子宇宙論におけるタイプIV特異点を解決する革新的なアプローチを提示する。 アイゼンハート-デュバル揚力手順を用いて、ミニスーパースペースにおけるディラック方程式の定式化を可能にする拡張ミニスーパースペース計量を構築する。 このアプローチにより、フェルミオンの自由度は、スカラー場を持つ均質かつ等方的な宇宙論モデルに効果的に組み込まれる。 一種のボルン-オッペンハイマー近似を適用することで、タイプIV特異点の近似的なポテンシャル特性に対するディラック方程式の解が得られ、トリコミ合流型超幾何関数と関連するラゲール多項式で表される。 非物理的で発散する解を除去することで、古典特異点の量子正則化が得られる。 これらの結果は、量子宇宙論におけるフェルミオンモデルが特異点問題を緩和する可能性を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We report the performance of a newly implemented fourth-order accurate finite-volume HLLC Riemann solver in the adaptive-mesh-refinement numerical relativity code {\tt SACRA-MPI}. First, we validate our implementation in one-dimensional special relativistic hydrodynamics tests, i.e., a simple wave and shock tube test, which have analytic solutions. We demonstrate that the fourth-order convergence is achieved for the smooth flow, which cannot be achieved in our original second-order accurate finite-volume Riemann solver. We also show that our new solver is robust for the strong shock wave emergence problem. Second, we validate the implementation in a dynamical spacetime by demonstrating that {\tt SACRA-MPI} perfectly preserves the $\pi$-symmetry without imposing the $\pi$-symmetry in a short-term ($\sim 20~{\rm ms}$ in the inspiral and subsequent post-merger phase) non-spinning equal-mass binary neutron star merger simulations. Finally, we quantify the accuracy of $\approx 28$ cycles inspiral gravitational waveforms from binary neutron star mergers by conducting a resolution study with $\approx 78, 94$, $118$, and $135$ m. We find that the fourth-order accurate Riemann solver achieves the convergence order $\approx 2.1\pm{0.05}$--$2.4\pm{0.27}$, i.e., slightly evolving with time, in the inspiral gravitational wave phase, while the second-order accurate Riemann solver achieves the convergence order $\approx 2.0\pm{0.5}$. The residual phase error towards the continuum limit at the merger is $0.27\pm 0.07$ rad and $0.58\pm 0.22$ rad out of a total phase of $\approx 176$ rad, respectively, for the fourth- and second-order accurate Riemann solver. | 適応メッシュ細分化数値相対論コード{\tt SACRA-MPI}に新たに実装した4次精度有限体積HLLCリーマンソルバーの性能を報告する。 まず、解析解を持つ1次元特殊相対論的流体力学テスト、すなわち単純な波動および衝撃波管テストにおいて、この実装を検証する。 滑らかな流れに対して4次収束が達成されることを示す。 これは、従来の2次精度有限体積リーマンソルバーでは達成できなかった。 また、この新しいソルバーが強い衝撃波の出現問題に対してロバストであることも示す。 第二に、{\tt SACRA-MPI}が、短期（インスパイラル期および合体後期において$\sim 20~{\rm ms}$）の非自転等質量連星中性子星合体シミュレーションにおいて、$\pi$対称性を課すことなく、$\pi$対称性を完全に保持することを実証することにより、動的時空における実装を検証する。 最後に、$\approx 78, 94$、$118$、および$135$ mの解像度で解析を行うことにより、連星中性子星合体からの$\approx 28$サイクルのインスパイラル重力波形の精度を定量化する。 4次精度リーマンソルバーは、インスパイラル重力波位相において、収束位数$\approx 2.1\pm{0.05}$～$2.4\pm{0.27}$（つまり、時間とともにわずかに変化する）を達成するのに対し、2次精度リーマンソルバーは収束位数$\approx 2.0\pm{0.5}$を達成することがわかった。 合体時の連続極限への残差位相誤差は、4次精度リーマンソルバーで$0.27\pm 0.07\rad、2次精度リーマンソルバーで$0.58\pm 0.22\radであり、全位相$\approx 176\radのうち、それぞれ$0.27\pm 0.07\rad、$0.58\pm 0.22\radである。 |
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| The astrophysical origin of binary black hole mergers discovered by LIGO and Virgo remains uncertain. Efforts to reconstruct the processes that lead to mergers typically rely on either astrophysical models with fixed parameters, or continuous analytical models that can be fit to observations. Given the complexity of astrophysical formation mechanisms, these methods typically cannot fully take into account model uncertainties, nor can they fully capture the underlying processes. Here, we present a merger population analysis that can take a discrete set of simulated model distributions as its input to interpret observations. The analysis can take into account multiple formation scenarios as fractional contributors to the total set of observations, and can naturally account for model uncertainties. We apply this technique to investigate the origin of black hole mergers observed by LIGO Virgo. Specifically, we consider a model of AGN assisted black hole merger distributions, exploring a range of AGN parameters along with several {{SEVN}} population synthesis models that vary in common envelope efficiency parameter ($\alpha$) and metallicity ($Z$). We estimate the posterior distributions for AGN+SEVN models using $87$ BBH detections from the $O1--O3$ observation runs. The inferred total merger rate is $46.2 {Gpc}^{-3} {yr}^{-1}$, with the AGN sub-population contributing $21.2{Gpc}^{-3}{yr}^{-1}$ and the SEVN sub-population contributing $25.0 {Gpc}^{-3} {yr}^{-1}$. | LIGOとVirgoによって発見された連星ブラックホール合体の天体物理学的起源は依然として不明である。 合体に至るプロセスを再構築する試みは、通常、固定パラメータを持つ天体物理学的モデル、あるいは観測結果に適合可能な連続解析モデルのいずれかに依存している。 天体形成メカニズムの複雑さを考えると、これらの手法は通常、モデルの不確実性を十分に考慮することができず、また、根底にあるプロセスを完全に捉えることもできない。 本稿では、シミュレートされたモデル分布の離散的な集合を入力として観測結果を解釈できる合体集団解析を提示する。 この解析は、複数の形成シナリオを観測全体に対する分数的な寄与として考慮することができ、モデルの不確実性を自然に考慮することができる。 我々はこの手法を、LIGO Virgoによって観測されたブラックホール合体の起源を調査するために適用する。 具体的には、AGN支援によるブラックホール合体分布モデルを考察し、様々なAGNパラメータに加え、共通の外層効率パラメータ($\alpha$)と金属量($Z$)が異なる複数の{{SEVN}}種族合成モデルを探索する。 $O1--O3$観測ランから得られた87個のBBH検出を用いて、AGN+SEVNモデルの事後分布を推定する。 推定される合体率の合計は$46.2 {Gpc}^{-3} {yr}^{-1}$であり、AGN種族は$21.2{Gpc}^{-3} {yr}^{-1}$、SEVN種族は$25.0 {Gpc}^{-3} {yr}^{-1}$の寄与となる。 |
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| Ultralight bosons around comparable-mass binaries can form gravitationally bound states analogous to molecules once the binary separation decreases below the boson's Bohr radius, with the inner region co-moving with the binary. We simulate the formation of these gravitational molecules, determine their co-moving regions, and compute ionization fluxes induced by orbital motion for various binary eccentricities. We develop semi-analytic formalisms to describe the ionization dynamics of both the co-moving and non-co-moving regions, demonstrating consistency with numerical simulation results. From ionization fluxes, we estimate their backreaction on binary orbital evolution. At early stages, molecule ionization can dominate over gravitational wave emission, producing a spectral turnover in the gravitational wave background. Additionally, ionization of the co-moving component occurs solely due to binary eccentricity, causing orbital circularization. | 質量が同等の連星の周囲にある超軽量ボソンは、連星間の距離がボソンのボーア半径よりも小さくなると、分子に類似した重力束縛状態を形成し、内部領域が連星と共動する。 我々はこれらの重力分子の形成をシミュレーションし、それらの共動領域を決定し、様々な連星離心率における軌道運動によって誘起される電離フラックスを計算する。 我々は、共動領域と非共動領域の両方における電離ダイナミクスを記述するための半解析的形式論を開発し、数値シミュレーション結果との整合性を示した。 電離フラックスから、連星軌道の進化に対する反作用を推定する。 初期段階では、分子の電離が重力波放射よりも優勢となり、重力波背景スペクトルのターンオーバーを引き起こす可能性がある。 さらに、共動成分の電離は連星の離心率によってのみ起こり、軌道の円形化を引き起こします。 |
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| Noise subtraction is a crucial process in gravitational wave (GW) data analysis to improve the sensitivity of interferometric detectors. While linear noise coupling has been extensively studied and successfully mitigated using methods such as Wiener filtering, subtraction of non-linearly coupled and non-stationary noise remains a significant challenge. In this work, we propose a novel independent component analysis (ICA)-based framework designed to address non-linear coupling in noise subtraction. Building upon previous developments, we derive a method to estimate general quadratic noise coupling while maintaining computational transparency compared to machine learning approaches. The proposed method is tested with simulated data and real GW strain data from KAGRA. Our results demonstrate the potential of this framework to effectively mitigate complex noise structures, providing a promising avenue for improving the sensitivity of GW detectors. | ノイズ除去は、重力波（GW）データ解析において干渉計検出器の感度を向上させるための重要なプロセスです。 線形ノイズ結合は広く研究され、ウィーナーフィルタリングなどの手法を用いて効果的に軽減されてきましたが、非線形結合および非定常ノイズの除去は依然として大きな課題です。 本研究では、ノイズ除去における非線形結合に対処するために設計された、独立成分分析（ICA）に基づく新しいフレームワークを提案します。 これまでの開発成果を基に、機械学習アプローチと比較して計算の透明性を維持しながら、一般的な2次ノイズ結合を推定する手法を導出します。 提案手法は、シミュレーションデータとKAGRAの実際の重力波歪みデータを用いて検証されました。 結果は、このフレームワークが複雑なノイズ構造を効果的に軽減する可能性を示しており、重力波検出器の感度向上に向けた有望な手段となります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We perform a detailed analysis of a theoretically motivated dark energy quintessence model which interacts with the dark matter sector of the universe. Utilising the current observational datasets from the Cosmic Microwave Background, Baryon Acoustic Oscillations and Type Ia Supernovae, we constrain the parameters that characterise the strength of the time dependent interaction. We also look at the effect of a warm dark matter component in the context of coupled quintessence. Analysis using Deviance Information Criterion indicates strong preference for the quintessence model coupled with warm dark matter. However, Bayesian evidence analysis shows favor in the direction of $\Lambda$CDM model. | 我々は、宇宙の暗黒物質セクターと相互作用する、理論的に根拠づけられたダークエネルギー・クインテッセンスモデルの詳細な解析を行う。 宇宙マイクロ波背景放射、重粒子音響振動、Ia型超新星の最新の観測データセットを用いて、時間依存相互作用の強さを特徴付けるパラメータを制限する。 また、結合したクインテッセンスの文脈における温かい暗黒物質成分の影響についても考察する。 逸脱情報量基準を用いた解析では、温かい暗黒物質と結合したクインテッセンスモデルが強く支持されることが示された。 しかし、ベイズ統計的証拠解析では、$\Lambda$CDMモデルが支持されることが示された。 |
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| We study the trispectrum in a two-phase USR-SR setup of inflation in which the USR stage is extended in the initial phase of inflation while the second stage of inflation proceeds via a slow-roll phase. A key role is played by the sharpness parameter which controls how quickly the system reaches the final attractor phase after the USR stage. We employ both $\delta N$ and in-in formalisms and calculate trispectrum and the corresponding dimensionless parameters $g_{NL}$ and $\tau_{NL}$. We show that both approaches yield the same results and study the shapes of trispectrum in various configurations. It is shown that the maximum value of trispectrum occurs in the setup with an infinitely sharp transition to the attractor phase while much of trispectrum is washed out in the opposite limit of a mild transition. | 我々は、インフレーションの2段階USR-SRセットアップにおけるトライスペクトルを調べる。 このセットアップでは、USR段階はインフレーションの初期段階で延長され、インフレーションの2段階目はスローロール段階を経て進行する。 USR段階後にシステムが最終アトラクター段階に到達する速さを制御するシャープネスパラメータが重要な役割を果たす。 我々は$\delta N$とin-in-formalismsの両方を用いて、トライスペクトルとそれに対応する無次元パラメータ$g_{NL}$および$\tau_{NL}$を計算する。 両方のアプローチで同じ結果が得られることを示し、様々な構成におけるトライスペクトルの形状を調べる。 トライスペクトルの最大値は、アトラクター段階への無限に鋭い遷移を伴うセットアップで発生し、一方、トライスペクトルの大部分は、遷移が緩やかな反対の極限で消失することが示される。 |
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| Optical clocks based on atoms and ions probe relativistic effects with unprecedented sensitivity by resolving time dilation due to atom motion or different positions in the gravitational potential through frequency shifts. However, all measurements of time dilation so far can be explained effectively as the result of dynamics with respect to a classical proper time parameter. Here we show that atomic clocks can probe effects where a classical description of the proper time dynamics is insufficient. We apply a Hamiltonian formalism to derive time dilation effects in harmonically trapped clock atoms and show how second-order Doppler shifts (SODS) due to the vacuum energy (vSODS), squeezing (sqSODS) and quantum corrections to the dynamics (qSODS) arise. We also demonstrate that the entanglement between motion and clock evolution can become observable in state-of-the-art clocks when the motion of the atoms is strongly squeezed, realizing proper time interferometry. Our results show that experiments with trapped ion clocks are within reach to probe relativistic evolution of clocks for which a quantum description of proper time becomes necessary. | 原子とイオンをベースとした光時計は、原子の運動や重力ポテンシャル内の異なる位置に起因する時間の遅れを周波数シフトによって分解することにより、比類のない感度で相対論的効果を観測します。 しかしながら、これまでの時間の遅れの測定はすべて、古典的な固有時パラメータに関するダイナミクスの結果として効果的に説明できます。 本研究では、固有時ダイナミクスの古典的な記述が不十分な場合でも、原子時計が効果を観測できることを示します。 ハミルトン形式を適用して、調和的にトラップされた時計原子における時間の遅れ効果を導出し、真空エネルギー（vSODS）、スクイージング（sqSODS）、およびダイナミクスに対する量子補正（qSODS）による2次ドップラーシフト（SODS）がどのように生じるかを示します。 また、原子の運動を強くスクイーズすることで、最先端の時計において運動と時計の進化の間のエンタングルメントが観測可能となり、固有時間干渉計が実現できることも実証しました。 私たちの結果は、固有時間の量子的記述が必要となる時計の相対論的進化を調べるために、捕捉イオン時計を用いた実験が手の届く範囲にあることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The event horizon is a source of irreversibility, analogous to statistical irreversibility. This is why for systems with an event horizon there is no difference between quantum and thermal fluctuations. Quantum processes of quantum tunneling determine the thermodynamics of these systems, their temperatures, entropies and fluctuations. We considered three examples of entropy variance that support this point of view: (i) the variance of the area of the black hole horizon, obtained by consideration of quantum fluctuations; (ii) the variance of the entropy of the Hubble volume in the de Sitter state, obtained by consideration of thermal fluctuations; and (iii) the variance of entropy in integers in the Planckon model, determined by the Poisson distribution. | 事象の地平線は、統計的不可逆性と同様に、不可逆性の源泉である。 これが、事象の地平線を持つ系では量子ゆらぎと熱ゆらぎの間に違いがない理由である。 量子トンネル効果という量子過程が、これらの系の熱力学、温度、エントロピー、およびゆらぎを決定する。 我々は、この見解を支持するエントロピー分散の3つの例を検討した。 (i) 量子ゆらぎを考慮して得られたブラックホールの地平線の面積の分散、(ii) 熱ゆらぎを考慮して得られたド・ジッター状態におけるハッブル体積のエントロピーの分散、そして(iii) ポアソン分布によって決定されるプランコン模型における整数のエントロピーの分散である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This investigation examines QPOs in two quantum-corrected BH spacetimes that preserve general covariance while incorporating quantum gravitational effects through a dimensionless parameter \zeta. We combine analytical derivations of epicyclic frequencies with comprehensive numerical simulations of BHL accretion to explore how quantum corrections manifest in observable astrophysical phenomena. Using a fiducial BH mass of M=10M_\odot representative of stellar-mass X-ray binaries, we demonstrate that the two models exhibit fundamentally different behaviors: Model-I modifies both temporal and radial metric components, leading to innermost stable circular orbit migration proportional to \zeta^4 and dramatic stagnation point evolution from 27M to 5M as quantum corrections strengthen. Model-II preserves the classical temporal component while altering only spatial geometry, maintaining constant stagnation points and stable cavity structures throughout the parameter range. Our numerical simulations reveal distinct QPO generation mechanisms, with Model-I showing systematic frequency evolution and cavity shrinkage that suppresses oscillations for \zeta \geq 3M, while Model-II maintains stable low-frequency modes up to \zeta \geq 5M. Power spectral density analyzes demonstrate characteristic frequency ratios (3:2, 2:1, 5:3) consistent with observations from X-ray binaries, providing specific targets for discriminating between quantum correction scenarios. The hydrodynamically derived constraints (\zeta \lesssim 4M) show remarkable agreement with independent EHT limits for M87* and Sgr A*, validating our theoretical framework through multiple observational channels. These results establish QPO frequency analysis as a probe for detecting quantum gravitational effects in astrophysical BHs and demonstrate the complementary nature of timing and imaging observations in constraining fundamental physics. | 本研究では、無次元パラメータ\zetaを通して量子重力効果を取り入れつつ一般共変性を保つ、2つの量子補正BH時空におけるQPOを検証する。 周転円周波数の解析的導出とBHL降着の包括的な数値シミュレーションを組み合わせることで、観測可能な天体物理学的現象において量子補正がどのように現れるかを探る。 恒星質量X線連星の代表であるM=10M_\odotのBH質量基準を用いて、2つのモデルが根本的に異なる挙動を示すことを示す。 モデルIは時間的および動径方向の計量成分の両方を変化させ、\zeta^4に比例する最内周の安定円軌道移動と、量子補正が強まるにつれて27Mから5Mへのよどみ点の劇的な変化をもたらす。 モデルIIは古典的な時間的成分を維持しながら空間的形状のみを変更し、パラメータ範囲全体にわたって一定のよどみ点と安定した空洞構造を維持する。 我々の数値シミュレーションは、明確なQPO生成メカニズムを明らかにした。 モデルIは、\zeta \geq 3Mで振動を抑制する系統的な周波数変化と空洞収縮を示し、一方モデルIIは\zeta \geq 5Mまで安定した低周波数モードを維持する。 パワースペクトル密度解析は、X線連星の観測結果と一致する特徴的な周波数比（3:2、2:1、5:3）を示し、量子補正シナリオを区別するための具体的なターゲットを提供する。 流体力学的に導出された制約（\zeta \lesssim 4M）は、M87*とSgr A*の独立したEHT制限と顕著に一致し、複数の観測チャネルを通じて我々の理論的枠組みを検証した。 これらの結果は、QPO周波数解析が天体BHにおける量子重力効果を検出するためのプローブとして確立し、基礎物理学の制約におけるタイミング観測とイメージング観測の相補的な性質を実証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the formation of primordial black holes (PBHs) in an upward step inflationary model, where nonlinearities between curvature perturbations and field fluctuations introduce a cutoff, deviating from the Gaussian case. This necessitates a reevaluation of PBH formation, as $\mathcal{R}$ is not the optimal variable for estimating abundance. Using the extended Press-Schechter formalism, we show that non-Gaussianity modifies both the curvature perturbation profile $\mathcal{R}(r)$ and the integration path in probability space, significantly impacting PBH abundance. Our results reveal that the abundance initially increases with the parameter $h$, which characterizes the relaxation stage after the step. However, beyond a critical value ($h \simeq 5.9$), it sharply declines before rising again. Furthermore, we demonstrate that non-Gaussianity introduces uncertainties in indirect PBH observations via gravitational waves. Notably, we present an example where a positive $f_{\rm NL}$ does not necessarily enhance PBH production, contrary to conventional expectations. Finally, by accounting for non-perturbative effects, we resolve the overproduction of PBHs suggested by pulsar timing array (PTA) data, underscoring the critical importance of incorporating non-Gaussianity in future studies. | 我々は、上向きステップインフレーションモデルにおける原始ブラックホール（PBH）の形成を調べた。 このモデルでは、曲率摂動と磁場変動の間の非線形性がカットオフを導入し、ガウス分布から逸脱する。 $\mathcal{R}$は存在量の推定に最適な変数ではないため、PBH形成の再評価が必要となる。 拡張プレス・シェヒター形式を用いて、非ガウス性が曲率摂動プロファイル$\mathcal{R}(r)$と確率空間における積分経路の両方を変化させ、PBH存在量に大きな影響を与えることを示す。 我々の結果は、存在量は当初、ステップ後の緩和段階を特徴付けるパラメータ$h$とともに増加することを明らかにした。 しかし、臨界値（$h \simeq 5.9$）を超えると、急激に減少してから再び増加する。 さらに、非ガウス性は重力波を介した間接的なPBH観測に不確実性をもたらすことを示す。 特に、従来の予想に反して、正の$f_{\rm NL}$が必ずしもPBH生成を増強するわけではない例を示す。 最後に、非摂動効果を考慮することで、パルサータイミングアレイ（PTA）データによって示唆されたPBHの過剰生成を解決し、将来の研究において非ガウス性を考慮することの重要性を強調する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we approach certain black hole issues, including remnants, by providing a statistical description based on the weak gravity conjecture in the swampland program. Inspired by the Pauli exclusion principle in the context of the Fermi sphere, we derive an inequality which can be exploited to verify the instability manifestation of non-supersymmetric four dimensional black holes via a characteristic function. For several species, we show that this function is in agreement with the weak gravity swampland conjecture. Then, we deal with the cutoff issue as an interval estimation problem by putting an upper bound on the black hole mass scale matching with certain results reported in the literature. Using the developed formalism for the proposed instability scenarios, we provide a suppression mechanism to the remnant production rate. Furthermore, we reconsider the stability study of the Reissner-Nordstrom black holes. Among others, we show that the proposed instabilities prohibit naked singularity behaviors | 本研究では、スワンプランド計画における弱重力予想に基づく統計的記述を提供することで、残骸を含む特定のブラックホール問題に取り組む。 フェルミ球面におけるパウリの排他原理に着想を得て、非超対称4次元ブラックホールの不安定性の発現を特性関数を用いて検証するために利用できる不等式を導出する。 いくつかの種について、この関数が弱重力スワンプランド予想と一致することを示す。 次に、文献で報告されている結果と一致するブラックホール質量スケールの上限を設定することで、カットオフ問題を区間推定問題として扱う。 提案された不安定性シナリオに対して開発された形式論を用いて、残骸生成率の抑制メカニズムを提供する。 さらに、ライスナー・ノルドストローム・ブラックホールの安定性研究を再検討する。 とりわけ、提案された不安定性は裸の特異点挙動を禁止することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| As in the gravitational context, one of the most challenging open question in analogue black holes formed in Bose-Einstein condensates concerns the backreaction of Hawking-like radiation on the condensate and its subsequent evolution. In this work we derive the basic equations describing this backreaction within the density-phase formalism, which avoids infrared divergences and is particularly well suited to one-dimensional configurations. | 重力の場合と同様に、ボーズ・アインシュタイン凝縮体に形成される類似ブラックホールにおける最も困難な未解決問題の一つは、凝縮体に対するホーキング型放射の反作用とその後の発展である。 本研究では、赤外線発散を回避し、特に1次元構成に適した密度位相形式論を用いて、この反作用を記述する基本方程式を導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study we explore metric-Palatini gravity extended by the antisymmetric component of the affine curvature. This gravitational theory results in general relativity plus a geometric Proca field. Building on our previous work, where we constructed its static spherically symmetric solutions in the Anti-de Sitter (AdS) background (Eur. Phys. J. C 83(4):318, 2023), we conduct a comprehensive analysis of the system's thermodynamics. We examine the thermodynamic properties of the Einstein-Geometric Proca AdS compact objects, focusing on the Hawking temperature, enthalpy, heat capacity, entropy, and Gibbs free energy. Particular attention is given to the dependence of the Hawking temperature, enthalpy, and heat capacity on the uniform potential $q_{1}$ and the electromagnetic-type charge $q_{2}$. Through numerical analysis we compute the entropy and Gibbs free energy and investigate how these quantities vary with the model parameters. | 本研究では、アフィン曲率の反対称成分によって拡張された計量-パラティーニ重力を探求する。 この重力理論は、一般相対論と幾何学的プロカ場を併せ持つ。 反ド・ジッター（AdS）背景における静的球対称解を構築した前回の研究（Eur. Phys. J. C 83(4):318, 2023）を基に、この系の熱力学を包括的に解析する。 アインシュタイン-幾何学的プロカAdSコンパクト天体の熱力学的特性を、ホーキング温度、エンタルピー、熱容量、エントロピー、ギブス自由エネルギーに焦点を当てて解析する。 特に、ホーキング温度、エンタルピー、熱容量が均一ポテンシャル$q_{1}$と電磁型電荷$q_{2}$に依存する点に注目する。 数値解析を通して、エントロピーとギブス自由エネルギーを計算し、これらの量がモデルパラメータによってどのように変化するかを調べます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational waves (GWs) are independent of any particular theory of gravity. The universality of this notion is highlighted by the Raychaudhuri equation (RE), which is independent of any theory of gravity and contains the Ricci tensor $R_{\mu\nu}$ as a key ingredient, thereby connecting spacetime geometry with matter-energy content. Under small metric perturbations, $R_{\mu\nu} \propto \Box h_{\mu\nu}$, where $h_{\mu\nu}$ is the perturbation, indicating that various gravity theories, via their corresponding $R_{\mu\nu}$, produce different gravitational wave equations. In the framework of Einstein's gravity, this leads to the standard wave equation. This study analyzes a modified form, {\it GW-inspired RE}, within the homogeneous and isotropic FLRW background to investigate late-time cosmic acceleration and structure formation. We employ {\it Pantheon+ SNe Ia, Hubble, and BAO} datasets to constrain model parameters through Bayesian inference utilizing NUTS in {\it NumPyro}. A nuisance parameter $\mu_0$ is introduced to address residual systematics. This facilitates a robust estimation of $H_0$, $\Omega_{DE,0}$, and $r_d$, which addresses the resolution of the Hubble tension. We analyze the redshift evolution of the deceleration parameter, $q(z)$, both with and without $\mu_0$, emphasizing its influence on cosmic dynamics. The GW-inspired RE is reformulated as a harmonic oscillator, providing insight into expansion and geodesic focusing. A graphical comparison demonstrates the relationship $d^{GW}_L(z) = d^{EM}_L(z)$ utilizing GWOSC data. Thus, the RE in the context of small perturbation of the metric opens up whole new vistas of {\it observational astronomy.} | 重力波（GW）は、特定の重力理論とは独立しています。 この概念の普遍性は、レイショードリー方程式（RE）によって強調されています。 レイショードリー方程式は、いかなる重力理論にも依存せず、リッチテンソル$R_{\mu\nu}$を主要な要素として含み、時空の幾何学と物質エネルギーの内容を結び付けています。 小さな計量摂動の下では、$R_{\mu\nu} \propto \Box h_{\mu\nu}$（ここで$h_{\mu\nu}$は摂動）となり、様々な重力理論が、対応する$R_{\mu\nu}$を介して、異なる重力波方程式を生成することを示しています。 アインシュタインの重力の枠組みでは、これは標準波動方程式につながります。 本研究では、均質かつ等方的なFLRW背景における修正された形態である{\it 重力波に触発されたRE}を解析し、後期宇宙の加速と構造形成を調査する。 {\it Pantheon+ SN Ia、Hubble、BAO}データセットを用い、{\it NumPyro}のNUTSを用いたベイズ推論によりモデルパラメータを制約する。 残差系統的影響に対処するため、ニューサンスパラメータ$\mu_0$を導入する。 これにより、ハッブル張力の解決に対応する$H_0$、$\Omega_{DE,0}$、$r_d$のロバストな推定が容易になる。 $\mu_0$の有無の両方において、減速パラメータ$q(z)$の赤方偏移変化を解析し、宇宙ダイナミクスへの影響を強調する。 重力波に触発されたREは調和振動子として再定式化され、膨張と測地線集束に関する知見を提供する。 GWOSCデータを用いたグラフ比較により、$d^{GW}_L(z) = d^{EM}_L(z)$ の関係が示されています。 このように、計量の小さな摂動を背景としたREは、観測天文学の全く新しい展望を切り開きます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ultra-compact double white dwarfs (DWDs) represent key targets for multi-messenger astrophysics, as they may be observed both through gravitational waves and the electromagnetic (EM) spectrum. The future Laser Interferometer Space Antenna (LISA) will detect thousands of these systems, and they are predicted to be the most numerous science targets of the mission. We develop a strategy to identify LISA source candidates in multiband photometric surveys. We constructed a synthetic EM catalogue of white dwarf (WD) detections based on a population synthesis code combined with a semi-analytical model of the Milky Way and a consistent cooling model for the evolution. We compared sources in the LISA band with other WD observations in magnitude-colour and colour-colour plots. From a full sky survey with $u \le$24.5, we find that 57$\%$ of the sources in the LISA band occupy a specific region in colour-colour diagrams. Inside this area, we find that $\sim 63\%$ (6.5 $\times 10^4$) of EM observations are LISA candidates, $\sim 31\%$ ($ 3.2 \times 10^4$) are DWDs slightly outside the LISA frequency range, and only a small contamination comes from single WDs and wider binaries. We find that the colour distributions of close DWDs represent a powerful tool to distinguish potential LISA sources from the broader WD population. This is an avenue to select candidates for further follow-up and identification. | 超コンパクト二重白色矮星（DWD）は、重力波と電磁波（EM）スペクトルの両方で観測できるため、マルチメッセンジャー天体物理学の重要なターゲットです。 将来のレーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）は、数千ものこれらの系を検出する予定であり、ミッションにおける科学ターゲット数が最も多いと予測されています。 私たちは、マルチバンド測光サーベイにおいてLISAの天体候補を特定するための戦略を開発しました。 種族合成コード、天の川銀河の半解析モデル、そして進化に関する一貫した冷却モデルを組み合わせ、白色矮星（WD）検出の合成EMカタログを構築しました。 LISAバンドの天体を、等級-色プロットおよび色-色プロットで他のWD観測と比較しました。 $u \le$24.5の全天サーベイから、LISAバンドの天体の57$\%$が、色-色図の特定の領域を占めていることがわかりました。 この領域内では、EM観測の$\sim 63\%$（6.5 $\times 10^4$）がLISA候補、$\sim 31\%$（$ 3.2 $\times 10^4$）がLISA周波数範囲からわずかに外れたDWDであり、単独のWDやより広い連星による混入はわずかであることがわかりました。 近接したDWDの色分布は、潜在的なLISA天体とより広いWD天体を区別するための強力なツールであることがわかりました。 これは、更なる追跡と同定のための候補を選択するための手段となります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Coupling quantum field theory (QFT) \!-\! even free QFT \!-\! to gravity leads to well-known problems. In particular, the stress tensor $T_{\mu\nu}$ (gravity's source) and its correlators typically diverge in the UV, creating a conflict between the wildly inhomogeneous spacetime we expect quantum mechanically and the weakly-curved, macroscopic spacetime we observe. Are there QFTs for which these divergences cancel? Here, for simplicity, we consider free quantum fields on a classical curved background. The aforementioned divergences are related to the running of the gravitational couplings. We calculate the corresponding beta functions, identifying a special class of QFTs with UV fixed points at which $\langle T_{\mu\nu}\rangle$ and all its correlators $\langle T\ldots T\rangle$ are UV finite. An intriguing example is a theory like the Standard Model (including right-handed neutrinos) with $12$ gauge fields, $3$ generations of $16$ Weyl fermions and $36$ four-derivative (Fradkin-Tseytlin) scalars. In the infrared, this theory has a positive Newton's constant $G$ and an arbitrarily small cosmological constant $\Lambda$. | 量子場理論（QFT）\!-\!、さらには自由QFT \!-\! を重力と結合させると、よく知られた問題が生じる。 特に、応力テンソル $T_{\mu\nu}$ （重力の源）とその相関関数は典型的には紫外域で発散し、量子力学的に予想される極めて不均質な時空と、観測される弱く曲がった巨視的時空との間に矛盾が生じる。 これらの発散が打ち消されるQFTは存在するのだろうか？ここでは簡単のため、古典的な曲がった背景上の自由量子場を考える。 前述の発散は重力結合の伝播と関連している。 対応するベータ関数を計算し、$\langle T_{\mu\nu}\rangle$ とそのすべての相関関数 $\langle T\ldots T\rangle$ が紫外域有限となる紫外固定点を持つ特別なクラスのQFTを特定する。 興味深い例として、標準模型（右巻きニュートリノを含む）のような理論が挙げられます。 この理論は、12個のゲージ場、3世代の16個のワイル粒子、そして36個の4階微分（フラトキン・ツェイトリン）スカラーを持ちます。 赤外線領域では、この理論は正のニュートン定数Gと任意に小さい宇宙定数Lambdaを持ちます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate neutron stars with nonlinear magnetic monopoles in the framework of the Einstein-nonlinear electrodynamics model, specifically within the Bardeen and Hayward models. Solving the modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations for three different equations of state, we find that upon reaching the critical magnetic charge $q_{c}$, neutron stars enter frozen states characterized by the critical horizon. This extends the concept of frozen states to compact objects composed of ordinary matter (non-field matter), thereby offering a new perspective for related research. | 我々は、アインシュタイン非線形電磁力学モデルの枠組み、特にバーディーンモデルとヘイワードモデルの枠組みにおいて、非線形磁気単極子を持つ中性子星を研究する。 3つの異なる状態方程式について修正されたトールマン・オッペンハイマー・フォルコフ方程式を解くことで、中性子星は臨界磁荷$q_{c}$に達すると、臨界地平線によって特徴付けられる凍結状態に入ることを明らかにした。 これは凍結状態の概念を通常の物質（非場物質）からなるコンパクト天体に拡張し、関連研究に新たな視点を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the cosmological dynamics and predictions in the theory of warped massive gravity. This set-up postulates a five-dimensional ghost-free massive graviton with a brane-localized four-dimensional massive gravity potential, and has the virtue of raising the strong-coupling scale of the 4D theory. We identify two classes of models that lead to decoupled equations for the scale factor on the brane: one characterized by a particular choice of boundary conditions for the St\"uckelberg fields and one characterized by a special tuning between the coefficients of the 5D and 4D potentials. In the first case, we find interesting solutions including a cosmological bounce without the need of exotic matter. The second case leads to a modified Friedmann equation, and comparison with data shows the potential of the model to alleviate the Hubble tension. | 我々は、歪んだ大質量重力理論における宇宙論的ダイナミクスと予測を研究する。 この設定は、ブレーンに局在する4次元大質量重力ポテンシャルを持つ5次元ゴーストフリー大質量重力子を仮定し、4次元理論の強結合スケールを高めるという利点を持つ。 我々は、ブレーン上のスケール因子に対する分離方程式を導く2種類のモデルを特定する。 1つはシュトゥッケルベルク場の境界条件の特定の選択によって特徴付けられ、もう1つは5次元ポテンシャルと4次元ポテンシャルの係数間の特別な調整によって特徴付けられる。 前者の場合、エキゾチック物質を必要とせずに宇宙論的バウンスを含む興味深い解を見出す。 後者の場合、修正されたフリードマン方程式を導き、データとの比較により、このモデルがハッブル張力を軽減する可能性を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Deviations from the so-called {\it cosmic distance duality relation} may result from systematic errors in distance measurements or, more interestingly, hint at new physics. Further, it can also be related to the Hubble constant tension between early and local measurements of $H_0$. Based on this, we test validity of this relation through a model-independent parameterization of the Hubble rate via the well-estabilished B\'ezier polynomials approach. We seek for possible departures from the relation considering three parametrizations, i) a power-law correction, ii) a logarithmic correction and iii) a Pad\'e series $P_{n,m}(z)$ of order (1;2) with $n=1$ being the order of the numerator while $m=2$ is the order of the denominator. Then, assuming a flat scenario, we test them through Monte Carlo -- Markov chain analyses that combine low- and intermediate/high-$z$ data sets, such as observational Hubble data, the Pantheon catalog of type Ia supernovae, galaxy clusters, the second data release from the DESI Collaboration and gamma-ray bursts. In particular, we distinguish between \emph{Analysis A} and \emph{Analysis C}, depending whether the prompt emission $E_{iso}-E_p$ or the prompt-afterglow $L_0-E_p-T$ gamma-ray burst correlations, respectively, is fit together with the other probes previously described. Our results seem to point towards a \emph{no violation} of the cosmic distance duality relation and a preference towards Planck's value of $H_0$. | いわゆる{宇宙距離双対性関係}からの逸脱は、距離測定における系統的誤差に起因する可能性もあるが、より興味深いことに、新たな物理学を示唆している可能性もある。 さらに、これはハッブル定数の、初期H_0測定と局所H_0測定の間の緊張にも関連している可能性がある。 これに基づき、我々はハッブル率をモデルに依存しないパラメータ化によって、確立されたベジェ多項式アプローチを用いて検証する。 我々は、3つのパラメータ化、すなわちi) べき乗補正、ii) 対数補正、iii) 次数(1;2)のPad_e級数$P_{n,m}(z)$（ここで$n=1$は分子の位数、$m=2$は分母の位数）を考慮して、関係からの逸脱の可能性を探る。 次に、平坦なシナリオを仮定し、低Z値と中Z値/高Z値のデータセット（ハッブル宇宙望遠鏡の観測データ、Ia型超新星のパンテオンカタログ、銀河団、DESIコラボレーションの第2回データリリース、ガンマ線バーストなど）を組み合わせたモンテカルロ・マルコフ連鎖解析によって、これらの結果を検証する。 特に、即発放出ガンマ線バースト相関のE_{iso}-E_p値と即発残光ガンマ線バースト相関のL_0-E_p-T値を、それぞれ前述の他のプローブとフィッティングするかどうかに応じて、解析Aと解析Cを区別する。 我々の結果は、宇宙距離双対性関係に違反しないこと、およびプランクのH_0値を支持することを示唆しているように思われる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The notion of null distance was introduced by Sormani and Vega as part of a broader program to develop a theory of metric convergence adapted to Lorentzian geometry. Given a time function $\tau$ on a spacetime $(M,g)$, the associated null distance $\hat{d}_\tau$ is constructed from and closely related to the causal structure of $M$. While generally only a semi-metric, $\hat{d}_\tau$ becomes a metric when $\tau$ satisfies the local anti-Lipschitz condition. In this work, we focus on temporal functions, that is, differentiable functions whose gradient is everywhere past-directed timelike. Sormani and Vega showed that the class of $C^1$ temporal functions coincides with that of $C^1$ locally anti-Lipschitz time functions. When a temporal function $f$ is smooth, its level sets $M_t = f^{-1}(t)$ are spacelike hypersurfaces and thus Riemannian manifolds endowed with the induced metric $h_t$. Our main result establishes that, on any level set $M_t$ where the gradient $\nabla f$ has constant norm, the null distance $\hat{d}_f$ is bounded above by a constant multiple of the Riemannian distance $d_{h_t}$. Applying this result to a smooth regular cosmological time function $\tau_g$ -- as introduced by Andersson, Galloway, and Howard -- we prove a theorem confirming a conjecture of Sakovich and Sormani (arXiv:2410.16800, 2025): if the diameters of the level sets $M_t = \tau_g^{-1}(t)$ shrink to zero as $t \to 0$, then the spacetime exhibits a Big Bang singularity, as defined in their work. | ヌル距離の概念は、ローレンツ幾何学に適合した計量収束理論を開発するというより広範な計画の一環として、ソルマニとヴェガによって導入された。 時空$(M,g)$上の時間関数$\tau$が与えられたとき、それに伴うヌル距離$\hat{d}_\tau$は$M$の因果構造から構成され、かつ密接に関連している。 $\hat{d}_\tau$は一般には半計量的であるが、$\tau$が局所反リプシッツ条件を満たすとき計量的となる。 本研究では、時間関数、すなわち、勾配が至る所で過去向きの時間的である微分可能関数に焦点を当てる。 ソルマニとヴェガは、$C^1$時間関数のクラスが、局所反リプシッツ時間関数のクラスと一致することを示した。 時間関数 $f$ が滑らかな場合、その準位集合 $M_t = f^{-1}(t)$ は空間的超曲面となり、したがって誘導計量 $h_t$ を備えたリーマン多様体となる。 我々の主な結果は、勾配 $\nabla f$ が定数ノルムを持つ任意の準位集合 $M_t$ において、零距離 $\hat{d}_f$ がリーマン距離 $d_{h_t}$ の定数倍で上界となることを確立する。 この結果を、アンダーソン、ギャロウェイ、ハワードによって導入された滑らかな正則宇宙時間関数 $\tau_g$ に適用することで、サコビッチとソルマニの予想 (arXiv:2410.16800, 2025) を裏付ける定理を証明します。 すなわち、準位集合 $M_t = \tau_g^{-1}(t)$ の直径が $t から 0$ へと縮小するにつれてゼロに近づく場合、時空は彼らの研究で定義されたビッグバン特異点を示すということです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ref. [Symmetry 15 (2023) 709] introduced a Brans-Dicke-like framework wherein the scalar field $\phi$ is composed of both $G$ and $c$ which, for this reason, co-vary according to $c^{3}/G=\text{constant}$. In this paper, we use observational data to constrain the supposed co-varying $G$ and $c$. The datasets include SN Ia, BAO and the value of $\theta$ extracted from CMB data. A proxy function is demanded for the varying $c$ since the framework does not provide a closed set of equations for computing the functional form of either $G$ or $c$ uniquely. Accordingly, we choose three separate parameterizations for $c\left(z\right)$ inspired both by desirable properties of the varying speed of light (VSL) and by successful phenomenological models from the literature -- including the one by Gupta (CCC framework in e.g. Ref. [Mon. Not. R. Astron. Soc., 498 (2020) 4481-4491]. When combined with DESI, Pantheon+ data strongly favor a variable speed of light with more than $3\sigma$ confidence level for all parameterizations considered in this paper, whereas Union2.1 suggests no variation of the speed of light. As we shall demonstrate, this apparent discrepancy is due to a strong correlation that emerges between $H_0$ and VSL. | 文献[Symmetry 15 (2023) 709]は、ブランス・ディッケに似た枠組みを導入した。 この枠組みでは、スカラー場$\phi$は$G$と$c$の両方から構成され、このため、これらは$c^{3}/G=\text{constant}$に従って共変する。 本論文では、観測データを用いて、想定される共変する$G$と$c$を制限する。 データセットには、SN Ia、BAO、およびCMBデータから抽出された$\theta$の値が含まれる。 この枠組みでは、$G$または$c$のいずれかの関数形を一意に計算するための閉方程式の集合が提供されないため、変化する$c$の代理関数が必要となる。 したがって、我々は$c\left(z\right)$に対して、変動する光速（VSL）の望ましい特性と、文献に記載されている成功した現象論的モデル（例えば、Guptaによるモデル（CCCフレームワーク、Ref. [Mon. Not. R. Astron. Soc., 498 (2020) 4481-4491]を参照）の両方に着想を得た3つの異なるパラメータ化を選択する。 DESIと組み合わせると、Pantheon+データは、本論文で検討したすべてのパラメータ化において、$3\sigma$以上の信頼度で光速の変動を強く示唆する一方、Union2.1は光速の変動を示唆しない。 後述するように、この明らかな矛盾は、$H_0$とVSLの間に現れる強い相関関係によるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a class of interacting dark energy and dark matter (DM) models, where dark energy is modeled as a $k$-essence scalar field with an inverse-square potential. Two general forms of interaction are considered: one proportional to the Hubble parameter, and another independent of the Hubble parameter, depending instead on combinations of the energy densities and pressures of the dark sectors. The dynamics are analyzed using a dynamical system stability framework by constructing an autonomous system of equations. The models are tested against a wide range of observational datasets, including cosmic chronometers (CC), BAO measurements from DESI DR2, compressed Planck data (PLA), Pantheon+ (PP), DES supernovae, Big Bang Nucleosynthesis (BBN), and strong lensing data from H0LiCOW (HCW). The analysis shows that the models consistently reproduce all major cosmological epochs and yield statistically competitive results compared to the flat $\Lambda$CDM model. The models exhibit stable late-time de-Sitter solutions, ensuring ghost-free evolution, with the Hubble constant in the range $H_0 \sim 67$--$70$ km/s/Mpc. | 我々は、相互作用するダークエネルギーとダークマター（DM）モデルのクラスを調査する。 ダークエネルギーは、逆二乗ポテンシャルを持つ$k$エッセンススカラー場としてモデル化される。 相互作用の一般的な形態は2つ考えられる。 1つはハッブルパラメータに比例し、もう1つはハッブルパラメータとは独立で、ダークセクターのエネルギー密度と圧力の組み合わせに依存する。 ダイナミクスは、自律方程式系を構築することにより、動的システム安定性フレームワークを用いて解析される。 モデルは、宇宙クロノメータ（CC）、DESI DR2のBAO測定、圧縮プランクデータ（PLA）、パンテオン+（PP）、DES超新星、ビッグバン元素合成（BBN）、H0LiCOW（HCW）の強いレンズ効果データなど、幅広い観測データセットに対してテストされる。 解析の結果、モデルは主要な宇宙論的時代をすべて整合的に再現し、平坦な$\Lambda$CDMモデルと比較して統計的に競争力のある結果をもたらすことが示された。 モデルは安定な後期デ・シッター解を示し、ハッブル定数が$H_0 \sim 67$--$70$ km/s/Mpcの範囲にある場合、ゴーストフリーの進化を保証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a higher-order gravity model including all corrections up to mass dimension six. Starting from the Jordan frame, we derive the field equations and specialize to the FLRW background, where the dynamics take the form of a four-dimensional autonomous system. Focusing on the $R+R^{2}+RR_{\mu\nu}R^{\mu\nu}$ case, we obtain linearized equations in the parameter $\gamma_{0}$ and analyze the resulting phase space. The model exhibits the main desirable features of an inflationary regime, with a slow-roll attractor and a stable critical point corresponding to the end of inflation. Analytical expressions for the scalar spectral index $n_{s}$ and the tensor-to-scalar ratio $r$ show that the model is consistent with Planck, BICEP/Keck, and BAO data if $|\gamma_{0}|\lesssim 10^{-3}$. Moreover, negative values of $\gamma_{0}$ restore compatibility with recent ACT, Planck and DESI results, suggesting that higher-order corrections may play a relevant role in refining inflationary cosmology. | 質量次元6までのすべての補正を含む高階重力モデルを構築する。 Jordanフレームから出発して、場の方程式を導出し、ダイナミクスが4次元自律系の形をとるFLRW背景に特化する。 $R+R^{2}+RR_{\mu\nu}R^{\mu\nu}$の場合に焦点を当て、パラメータ$\gamma_{0}$における線形化方程式を得て、得られた位相空間を解析する。 このモデルは、スローロールアトラクターとインフレーションの終点に対応する安定臨界点を持ち、インフレーション状態の主要な望ましい特徴を示す。 スカラースペクトル指数$n_{s}$とテンソル対スカラー比$r$の解析的表現は、$|\gamma_{0}|\lesssim 10^{-3}$のとき、このモデルがPlanck、BICEP/Keck、およびBAOのデータと整合していることを示す。 さらに、$\gamma_{0}$ の負の値は、最近の ACT、Planck、DESI の結果との整合性を回復し、高次補正がインフレーション宇宙論の改良において重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Merger gravitational waves from binary black hole coalescence carry rich information about the underlying spacetime dynamics. We analyze merger waves from comparable-mass and extreme-mass-ratio binaries, obtained from numerical relativity and black-hole perturbation theory, respectively, and argue that they are dominated by the prompt wave emissions as the black holes collide. This signal, which we refer to as the direct wave, is modulated by the plunging motion and selectively screened by the gravitational potential of the remnant black hole. The direct wave typically exhibits a time-dependent frequency and decay rate, but for high-spin remnants $(\gtrsim0.7)$ the ergosphere renders it mode-like, with a quasi-stable instantaneous oscillation frequency close to the superradiant frequency. We further estimate its detectability in a GW150914-like system and find that the signal-to-noise ratio can exceed $\sim 10$ with the current ground-based detector network. Our results therefore identify the direct wave as a robust observable for analyzing black hole ringdowns in current and future gravitational wave events. | 連星ブラックホール合体から発生する重力波は、その背後にある時空ダイナミクスに関する豊富な情報を含んでいる。 我々は、数値相対論とブラックホール摂動論からそれぞれ得られた、同質量連星と極端質量比連星からの合体波を解析し、ブラックホール衝突時の即発波放射が重力波を支配していると主張する。 この信号（我々は直接波と呼ぶ）は、ブラックホールの突入運動によって変調され、残余ブラックホールの重力ポテンシャルによって選択的に遮蔽される。 直接波は通常、時間依存の周波数と減衰率を示すが、高スピン残余ブラックホール（$(\gtrsim0.7$））では、エルゴスフィアによってモード状となり、超放射周波数に近い準安定な瞬間振動周波数を示す。 さらに、GW150914に類似した系におけるその検出可能性を推定し、現在の地上検出器ネットワークでは信号対雑音比が$\sim$10を超える可能性があることを発見しました。 したがって、私たちの結果は、現在および将来の重力波イベントにおけるブラックホールのリングダウンを解析するための堅牢な観測量として、直接波を特定しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration recently reported GW231123, a black hole merger with total mass of around 190-265 solar mass. This event adds to the growing evidence of "lite" intermediate mass black hole (IMBH) discoveries of post-merger black holes >100 solar mass. GW231123 posed several data analysis challenges owing to waveform-model systematics and presence of noise artifacts called glitches. We present the first comprehensive machine learning analysis to further validate this event, strengthen its astrophysical inference, and characterize instrumental noise in its vicinity. Our approach uses a combination of tools tailored for specific analyses: GW-Whisper, an adaptation of OpenAI's audio transformer, ArchGEM, a Gaussian mixture model-based soft clustering and density approximation software and AWaRe, a convolutional autoencoder. We identify the data segment containing the merger with >70% confidence in both detectors and verify its astrophysical origin. We then characterize the scattered light glitch around the event, providing the first physically interpretable parameters for the glitch. We also reconstruct the real waveforms from the data with slightly better agreement to model-agnostic reconstructions than to quasi-circular models, hinting at possible astrophysics beyond current waveform families (such as non-circular orbits or environmental imprints). Finally, by demonstrating high-fidelity waveform reconstructions for simulated mergers with total masses between 100-1000 solar mass, we show that our method can confidently probe the IMBH regime. Our integrated framework offers a powerful complementary tool to traditional pipelines for rapid, robust analysis of massive, glitch-contaminated events. | LIGO-Virgo-KAGRA共同研究グループは最近、総質量が約190～265太陽質量のブラックホール合体GW231123を報告しました。 このイベントは、合体後に100太陽質量を超えるブラックホールが発見された「ライト」中間質量ブラックホール（IMBH）の証拠がますます増えている現状に新たな証拠を加えるものです。 GW231123は、波形モデルの系統性とグリッチと呼ばれるノイズアーティファクトの存在により、データ解析においていくつかの課題をもたらしました。 本研究では、このイベントのさらなる検証、天体物理学的推論の強化、そしてイベント周辺の機器ノイズの特性評価を行うための、初の包括的な機械学習解析手法を提示します。 本手法では、特定の解析に合わせてカスタマイズされたツール、すなわちOpenAIのオーディオトランスフォーマーを応用したGW-Whisper、ガウス混合モデルに基づくソフトクラスタリングおよび密度近似ソフトウェアであるArchGEM、そして畳み込みオートエンコーダであるAWaReを組み合わせて用います。 我々は、両検出器において70%以上の信頼度で合体を含むデータセグメントを特定し、その天体物理学的起源を検証した。 次に、イベント周辺の散乱光グリッチを特徴付け、グリッチの物理的に解釈可能な最初のパラメータを提供する。 また、データから実際の波形を再構成したところ、準円形モデルよりもモデルに依存しない再構成の方がわずかに良好な一致を示した。 これは、現在の波形ファミリーを超えた天体物理学的現象（非円形軌道や環境インプリントなど）の可能性を示唆している。 最後に、総質量が太陽質量の100～1000倍の合体シミュレーションにおいて、高忠実度の波形再構成を実証することにより、我々の手法がIMBH領域を確実に調査できることを示す。 我々の統合フレームワークは、グリッチに汚染された大質量イベントの迅速かつ堅牢な解析のための、従来のパイプラインを補完する強力なツールを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we explore the intriguing phenomenon of acceleration radiation exhibited by an atom falling into a black hole, as previously studied in Phys. Rev. Lett. 121, 071301 (2018) . Our investigation focuses on examining the impact of Lorentz violation within the framework of the bumblebee gravity model on this phenomenon. We observe that the excitation probability although acquires Planck-like factor the exponential part of it acquires the Lorentz violation factor dependent frequency. However, equivalence principle is not violated. Then we calculate the horizon brightened acceleration radiation (HBAR) entropy for this black hole geometry. We observed that the HBAR entropy has the form similar to that of Bekenstein-Hawking black hole entropy however it has been observed that it is also influenced by Lorentz violation associated to the Bumblebee theory. Additionally, we note that the Lorentz violation effect and conformal symmetry both affect the transition probabilities of a two-level atomic detector. | 本研究では、Phys. Rev. Lett. 121, 071301 (2018) で以前に研究された、ブラックホールに落下する原子によって示される興味深い加速放射現象を探求する。 本研究は、バンブルビー重力モデルの枠組みにおけるローレンツ対称性の破れがこの現象に与える影響を検証することに焦点を当てている。 励起確率はプランク的な因子を獲得する一方で、その指数関数部分はローレンツ対称性の破れの因子に依存する周波数を獲得する。 しかし、等価性原理は破れない。 次に、このブラックホール形状における地平線輝度加速放射（HBAR）エントロピーを計算する。 HBARエントロピーはベッケンシュタイン-ホーキングブラックホールエントロピーと類似した形状を示すが、バンブルビー理論に関連するローレンツ対称性の破れの影響も受けることが観測されている。 さらに、ローレンツ破れ効果と共形対称性はどちらも、2準位原子検出器の遷移確率に影響を与えることに注意する必要がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The cosmic curvature $\Omega_{K}$ is an important parameter related to the inflationary cosmology and the ultimate fate of the universe. In this work, we adopt the non-CMB observations to constrain $\Omega_{K}$ in the $\Lambda$CDM model and its extensions. The DESI baryon acoustic oscillation, DES type Ia supernova, cosmic chronometer, and strong gravitational lensing time delay data are considered. We find that the data combination favors an open universe in the $\Lambda$CDM model, specifically $\Omega_{K}=0.108\pm0.056$ at the $1\sigma$ confidence level, which is in $2.6\sigma$ tension with the Planck CMB result supporting our universe being slightly closed. In the $\Lambda$CDM extensions, the data combination is consistent with a spatially flat universe. However, the central value of $\Omega_{K}$ is positive and has a significant deviation from zero. We adopt the Akaike information criterion to compare different cosmological models. The result shows that non-flat models fit the observational data better than the flat $\Lambda$CDM model, which adds evidence to the argument that flat $\Lambda$CDM is not the ultimate model of cosmology. | 宇宙の曲率$\Omega_{K}$は、インフレーション宇宙論と宇宙の究極的な運命に関わる重要なパラメータである。 本研究では、CMB以外の観測データを用いて、$\Lambda$CDMモデルとその拡張における$\Omega_{K}$を制限する。 DESI重粒子音響振動、DES型Ia超新星、宇宙クロノメータ、そして強い重力レンズ効果による時間遅延データを考慮する。 $\Lambda$CDMモデルでは、データの組み合わせが開いた宇宙を支持することがわかった。 具体的には、$1\sigma$信頼水準で$\Omega_{K}=0.108\pm0.056$となり、これは我々の宇宙がわずかに閉じていることを支持するPlanck CMBの結果と$2.6\sigma$の緊張関係にある。 $\Lambda$CDM拡張においては、データの組み合わせは空間的に平坦な宇宙と整合している。 しかしながら、$\Omega_{K}$の中心値は正であり、ゼロから大きくずれている。 異なる宇宙論モデルを比較するために、赤池情報量基準を採用する。 結果は、非平坦モデルが平坦な$\Lambda$CDMモデルよりも観測データによく適合することを示しており、平坦な$\Lambda$CDMが究極の宇宙論モデルではないという議論を裏付ける証拠となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Within the standard six-parameter Lambda cold dark matter ($\Lambda$CDM) model, a $2$-$3\sigma$ tension persists between baryon acoustic oscillation (BAO) measurements from the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) and observations of the cosmic microwave background (CMB). Although this tension has often been interpreted as evidence for dynamical dark energy or a sum of neutrino masses below the established minimum, recent studies suggest it may instead originate from an underestimation of the reionization optical depth, particularly when inferred from large-scale CMB polarization. Jhaveri et al. propose that a suppression of large-scale primordial curvature power could partially cancel the contribution of $\tau$ to the CMB low-$\ell$ polarization power spectrum, leading to a biased low $\tau$ measurement in standard analyses. In this work, we investigate whether punctuated inflation - which generates a suppression of primordial power on large scales through a transient fast-roll phase - can raise the inferred $\tau$ value and thereby reconcile the consistency between CMB and BAO. For simple models with step-like features in the inflaton potential, we find that the constraint on $\tau$ and the CMB-BAO tension remain nearly identical to those in the standard six-parameter $\Lambda$CDM model. We provide a physical explanation for this negative result. | 標準的な6パラメータラムダ冷暗黒物質（$\Lambda$CDM）モデルにおいては、暗黒エネルギー分光装置（DESI）による重粒子音響振動（BAO）測定と宇宙マイクロ波背景放射（CMB）観測との間に、2～3σの緊張関係が存在します。 この緊張関係は、これまで動的暗黒エネルギー、あるいはニュートリノ質量の総和が確立された最小値を下回っていることの証拠として解釈されることがしばしばありましたが、最近の研究では、特に大規模CMB偏光から推定される場合、再電離光学的厚さの過小評価に起因する可能性が示唆されています。 Jhaveriらは、大規模原始曲率パワーの抑制が、CMB低$\ell$偏光パワースペクトルへの$\tau$の寄与を部分的に打ち消し、標準的な解析において低$\tau$測定に偏りをもたらす可能性があると提唱しています。 本研究では、過渡的な高速回転段階を通して大規模な原始的エネルギーの抑制をもたらす断続インフレーションが、推定される$\tau$値を上昇させ、CMBとBAO間の整合性を調和させるかどうかを調査する。 インフレーションポテンシャルにステップ状の特徴を持つ単純なモデルでは、$\tau$とCMB-BAO張力に対する制限は、標準的な6パラメータ$\Lambda$CDMモデルのものとほぼ同じであることがわかった。 この否定的な結果に対する物理的な説明を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A new scalar particle with generic couplings to the standard-model particles is a possible source for the lepton anomalous magnetic moment and the violation of the weak equivalence principle. Here, one-loop contributions to the lepton anomalous magnetic moment, involving the scalar-photon and scalar-lepton couplings, are calculated. Then, employing the recent experimental results of the electron anomalous magnetic moment, the muon anomalous magnetic moment, and the MICROSCOPE mission, we find the improved constraints on scalar-lepton and scalar-photon couplings: $|\lambda_e|\leq 6.0 \times 10^{-6}$, $|\lambda_\mu|\leq 3.5\times 10^{-4}$, and $|\lambda_\gamma|\leq 4.5 \times 10^{-13}$ ${\rm eV^{-1}}$ for scalar mass below $10^4$ eV. We find that the naive scaling relationship between the scalar-muon coupling and the scalar-electron coupling is favored by three experimental results. Furthermore, the minimal standard-model extension by one scalar is also favored by all three experiments, and the model parameter is constrained best to $|\mathcal{A}|\leq 1.7 \times 10^{-11}$ eV for $m_{\phi}< 10^{-13}$ eV. | 標準模型の粒子と一般的な結合を持つ新しいスカラー粒子は、レプトンの異常磁気モーメントと弱等価性原理の破れの要因となる可能性がある。 本研究では、スカラー-光子結合とスカラー-レプトン結合を含む、レプトン異常磁気モーメントへの1ループ寄与を計算する。 次に、電子異常磁気モーメント、ミューオン異常磁気モーメント、およびMICROSCOPEミッションの最近の実験結果を用いて、スカラー-レプトン結合およびスカラー-光子結合に対する改善された制限値を見出した。 スカラー質量が$10^4$ eV以下の場合、$|\lambda_e|\leq 6.0 \times 10^{-6}$、$|\lambda_\mu|\leq 3.5\times 10^{-4}$、および$|\lambda_\gamma|\leq 4.5 \times 10^{-13}$ ${\rm eV^{-1}}$である。 3つの実験結果から、スカラー-ミューオン結合とスカラー-電子結合の間の単純なスケーリング関係が支持されることがわかった。 さらに、1スカラーによる最小の標準模型拡張も3つの実験すべてで支持されており、模型パラメータは$m_{\phi} 10^{-13}$ eVに対して$|\mathcal{A}|\leq 1.7 \times 10^{-11}$ eVに最もよく制限されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a unified (quantum) description, by the gauge principle, of gravity and Standard Model (SM), that generalises the Dirac-Born-Infeld action to the SM and Weyl geometry, hereafter called Weyl-Dirac-Born-Infeld action (WDBI). The theory is formulated in $d =4-2\epsilon$ dimensions. The WDBI action is a general gauge theory of SM and Weyl group (of dilatations and Poincar\'e symmetry), in the Weyl gauge covariant (metric!) formulation of Weyl geometry. The theory is SM and Weyl gauge invariant in $d=4-2\epsilon$ dimensions and there is no Weyl anomaly. The WDBI action has the unique elegant feature, not present in other gauge theories or even in string theory, that it is mathematically well-defined in $d=4-2\epsilon$ dimensions with no need to introduce in the action a UV regulator scale or field. This action actually {\it predicts} that gravity, through (Weyl covariant) space-time curvature $\hat R$, acts as UV regulator of both SM and gravity in $d=4$. A series expansion of the WDBI action (in dimensionless couplings) recovers in the leading order a Weyl gauge invariant version of SM and the Weyl (gauge theory of) quadratic gravity. The SM and Einstein-Hilbert gravity are recovered in the Stueckelberg broken phase of Weyl gauge symmetry, which restores Riemannian geometry below Planck scale. Sub-leading orders are suppressed by powers of (dimensionless) gravitational coupling ($\xi$) of Weyl quadratic gravity. | 我々は、ゲージ原理を用いて、重力と標準模型（SM）の統一的な（量子的な）記述を構築する。 これは、ディラック-ボルン-インフェルド作用を標準模型とワイル幾何学に一般化するものであり、以降、ワイル-ディラック-ボルン-インフェルド作用（WDBI）と呼ぶ。 この理論は$d = 4-2\epsilon$次元で定式化される。 WDBI作用は、ワイルゲージ共変（計量的！）なワイル幾何学の定式化における、標準模型とワイル群（拡大とポアンカレ対称性）の一般ゲージ理論である。 この理論は$d = 4-2\epsilon$次元において標準模型とワイルゲージ不変であり、ワイル異常は存在しない。 WDBI作用は、他のゲージ理論や弦理論にさえ見られない、ユニークでエレガントな特徴を持つ。 それは、作用にUV制御スケールや場を導入する必要がなく、$d=4-2\epsilon$次元において数学的に明確に定義されるということである。 この作用は実際に、重力が（ワイル共変な）時空曲率$\hat R$を通して、$d=4$において標準的場と重力の両方のUV制御因子として作用することを予測する。 WDBI作用の級数展開（無次元結合において）は、ワイルゲージ不変な標準的場とワイル（ゲージ理論）二次重力を主要位数で回復する。 標準的場とアインシュタイン-ヒルベルト重力は、ワイルゲージ対称性のシュテッケルベルクの破れの位相において回復され、プランクスケール以下のリーマン幾何学を復元する。 次数順序は、ワイル二次重力の（無次元）重力結合（$\xi$）のべき乗によって抑制される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Produced nonlinearly by the enhanced linear cosmological curvature perturbations, the scalar-induced gravitational waves (SIGWs) can serve as a potentially powerful probe of primordial non-Gaussianity (PNG) in the early Universe. In this work, we comprehensively investigate the imprints of local-type PNG on the SIGW background beyond the widely used quadratic and cubic approximations. We develop a diagrammatic approach capable of analyzing SIGWs for PNG up to arbitrary order. Following this approach, we derive semi-analytic formulas for the energy-density fraction spectrum, the angular power spectrum, and the angular bispectrum and trispectrum to describe the isotropic component, anisotropies, and non-Gaussianity of the SIGW background, respectively. Particularly, focusing on PNG up to quartic approximation (parameterized by $f_\mathrm{NL}$, $g_\mathrm{NL}$, and $h_\mathrm{NL}$), we numerically compute all contributions to these SIGW spectra. We find that PNG can significantly alter the magnitude of the SIGW energy-density spectrum, and can generate substantial anisotropies through the initial inhomogeneities in the SIGW distribution. Furthermore, we observe that the SIGW angular bispectrum and trispectrum always vanish when the primordial curvature perturbations are Gaussian; otherwise, they do not, indicating their potential utility as probes of PNG. Therefore, we anticipate that the SIGW background will provide essential information about the early Universe. | 増強された線形宇宙曲率摂動によって非線形に生成されるスカラー誘起重力波（SIGW）は、初期宇宙における原始的非ガウス性（PNG）の潜在的に強力な探針となり得る。 本研究では、広く用いられている2次近似および3次近似を超えて、局所型PNGがSIGW背景に及ぼす影響を包括的に調査する。 PNGのSIGWを任意の次数まで解析できる図式的アプローチを開発する。 このアプローチに従って、エネルギー密度分率スペクトル、角度パワースペクトル、角度バイスペクトルおよびトリスペクトルの半解析的公式を導出し、それぞれSIGW背景の等方性成分、異方性、非ガウス性を記述する。 特に、PNGを4次近似（$f_\mathrm{NL}$、$g_\mathrm{NL}$、$h_\mathrm{NL}$でパラメータ化）まで対象とし、これらのSIGWスペクトルへのすべての寄与を数値的に計算した。 その結果、PNGはSIGWエネルギー密度スペクトルの振幅を大きく変化させ、SIGW分布の初期不均一性によって大きな異方性を生み出す可能性があることがわかった。 さらに、原始曲率摂動がガウス分布である場合、SIGWの角度バイスペクトルとトリスペクトルは常にゼロになることがわかった。 そうでない場合はゼロにならないことから、PNGのプローブとして潜在的に有用であることが示唆される。 したがって、SIGW背景放射は初期宇宙に関する重要な情報を提供すると期待される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the dynamics of massive spinning fields during inflation and the resulting signatures in the cosmological correlators of inflaton perturbations computed in the Poincar\'{e} patch of de Sitter space. There are (at least) two ways to describe the fluctuations of such new spinning degrees of freedom and these are distinguished by the symmetries of the de Sitter group that they linearly realise. The primary question we ask is: do these two set-ups yield distinct signatures in cosmological observables? After systematically deriving the Feynman rules for exchange diagrams consisting of massive spinning fields, where we discover the necessity of \textit{effective propagators} that augment the naive Schwinger-Keldysh ones by delta functions corresponding to instantaneous propagation, we show that the two set-ups are indistinguishable at the level of the inflaton bispectrum but distinguishable at the level of the trispectrum and other higher-point correlation functions. The bispectrum is special since in the corresponding tree-level Feynman diagrams, only the helicity-zero modes of the spinning fields can propagate. The bispectrum correspondence holds up to the addition of contact diagrams arising from the self-interactions of the inflaton, and is consistent with the symmetries of the effective field theory inflation. Our results suggest that the cosmological collider signals in the bispectrum are universal and do not depend on the detailed description of the massive spinning field. | インフレーション中の質量を持つ回転場のダイナミクスと、その結果生じるインフレーション擾乱の宇宙論的相関関数における特徴を、ド・ジッター空間のポアンカレeパッチで計算して考察する。 このような新しい回転自由度の変動を記述する方法は（少なくとも）2つあり、それらは線形に実現されるド・ジッター群の対称性によって区別される。 我々が問うべき主要な問いは、これら2つの設定が宇宙論的観測量に異なる特徴をもたらすのか、ということである。 質量を持つ回転場からなる交換ダイアグラムに対するファインマン則を系統的に導出し、瞬間伝播に対応するデルタ関数によって単純なシュウィンガー・ケルディッシュ則を補完する\textit{有効伝播関数}の必要性を発見した後、2つの設定はインフレーションのバイスペクトルのレベルでは区別できないが、トリスペクトルやその他の高点相関関数のレベルでは区別できることを示す。 バイスペクトルは、対応するツリーレベルのファインマンダイアグラムでは、回転場のヘリシティゼロモードのみが伝播できるため、特別である。 バイスペクトルの対応は、インフレーションの自己相互作用から生じる接触ダイアグラムの追加まで成り立ち、有効場の理論におけるインフレーションの対称性と整合している。 我々の研究結果は、バイスペクトルにおける宇宙論的衝突型加速器の信号は普遍的であり、大質量回転場の詳細な記述に依存しないことを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Accurate modeling of Extreme Mass-Ratio Inspirals (EMRIs) is essential for extracting reliable information from future space-based gravitational wave observatories. Fast waveform generation frameworks adopt an offline/online architecture, where expensive relativistic computations (e.g. self-force and black hole perturbation theory) are performed offline, and waveforms are generated rapidly online via interpolation across a multidimensional parameter space. In this work, we investigate potential sources of error that result in systematic bias in these relativistic waveform models, focusing on radiation-reaction fluxes. Two key sources of systematics are identified: (i) the intrinsic inaccuracy of the flux data, for which we focus on the truncation of the multipolar mode sum, and (ii) interpolation errors from transitioning to the online stage. We quantify the impact of mode-sum truncation and analyze interpolation errors by using various grid structures and interpolation schemes. For circular orbits in Kerr spacetime with spins larger than $a \geq 0.9$, we find that $\ell_{\text{max}} \geq 30$ is required for the necessary accuracy. We also develop an efficient Chebyshev interpolation scheme, achieving the desired accuracy level with significantly fewer grid points compared to spline-based methods. For circular orbits in Kerr spacetimes, we demonstrate via Bayesian studies that interpolating the flux to a maximum global relative error that is equal to the small mass ratio is sufficient for parameter estimation purposes. For 4-year long quasi-circular EMRI signals with SNRs$= \mathcal{O}(100)$ and mass-ratios $10^{-4}-10^{-6}$, a global relative error of $10^{-6}$ yields mismatches $<10^{-3}$ and negligible parameter estimation biases. | 極限質量比インスパイラル（EMRI）の正確なモデリングは、将来の宇宙重力波観測所から信頼性の高い情報を抽出する上で不可欠です。 高速波形生成フレームワークは、オフライン/オンラインアーキテクチャを採用しており、高価な相対論的計算（自己力やブラックホール摂動理論など）はオフラインで実行され、波形は多次元パラメータ空間にわたる補間によってオンラインで迅速に生成されます。 本研究では、これらの相対論的波形モデルにおける系統的バイアスにつながる潜在的な誤差源を調査し、特に放射反応フラックスに焦点を当てます。 系統的バイアスの主な原因は2つ特定されています。 (i) フラックスデータの固有の不正確さ（ここでは多極モード和の切り捨てに焦点を当てます）、および(ii) オンライン段階への移行による補間誤差です。 モード和打ち切りの影響を定量化し、様々なグリッド構造と補間法を用いて補間誤差を解析する。 スピンが$a \geq 0.9$より大きいカー時空における円軌道の場合、必要な精度を得るには$\ell_{\text{max}} \geq 30$が必要であることがわかった。 また、効率的なチェビシェフ補間法を開発し、スプラインベースの方法と比較して大幅に少ないグリッド点数で所望の精度レベルを達成する。 カー時空における円軌道の場合、ベイズ統計的研究により、小さな質量比に等しい最大全体的相対誤差までフラックスを補間すれば、パラメータ推定に十分であることを実証する。 SNR$= \mathcal{O}(100)$、質量比$10^{-4}-10^{-6}$の4年間の準円形EMRI信号の場合、全体相対誤差$10^{-6}$はミスマッチ$<10^{-3}$と無視できるパラメータ推定バイアスをもたらす。 |