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| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the imprint of magnetic fields on gravitational waves emitted during the inspiral phase of eccentric binary neutron star systems. While observations indicate that neutron stars typically exhibit strong magnetic fields in the range of $10^{14}$-$10^{15}\,\mathrm{G}$, theoretical models allow for fields as high as $ \sim 10^{17-18}\,\mathrm{G}$. In binaries, the fate of these fields depends on the formation pathway: in systems formed through isolated evolution, magnetic fields may decay over long inspiral timescales. In contrast, binaries formed via dynamical capture can retain substantial eccentricity and strong fields until merger, potentially altering the gravitational waveform. We consider two magnetic effects: magnetic interaction between the neutron stars and electromagnetic radiation from the system's effective dipole, and identify regimes where each dominates. Using a perturbative framework, we compute the associated energy loss and gravitational wave phase evolution. We find that for binaries with strong and comparable magnetic fields, $10^{14}\,\mathrm{G}$ fields may be detectable up to $\sim 10 \, \mathrm{Mpc}$ with DECIGO and the Einstein Telescope, while $10^{15}\,\mathrm{G}$ fields extend the reach to several hundred Mpc. For extreme fields of $10^{16}\,\mathrm{G}$, third-generation detectors could be sensitive out to Gpc scales. In contrast, LIGO (O5) is limited to galactic distances: $10^{15}\,\mathrm{G}$ fields are detectable only within $\sim 1\,\mathrm{Mpc}$, and only ultrastrong fields ($\sim 10^{16}$-$10^{17}\,\mathrm{G}$) are potentially observable to 700 Mpc. In highly asymmetric systems, where dipole radiation dominates, the gravitational wave dephasing is significantly suppressed, reducing the detection horizon. These findings suggest that current and future gravitational wave observatories may be capable of identifying magnetic effects in binaries. | 我々は、偏心した連星中性子星系の渦巻き期に放出される重力波に対する磁場の影響を研究する。 観測結果によれば、中性子星は典型的には10^{14}-10^{15}\,\mathrm{G}$ の範囲の強い磁場を示すが、理論モデルでは最大で10^{17-18}\,\mathrm{G}$ に達する磁場も許容されている。 連星系において、これらの磁場の運命は形成過程に依存する。 孤立進化によって形成された系では、磁場は長い渦巻き期の時間スケールで減衰する可能性がある。 対照的に、力学的捕獲によって形成された連星系は、合体するまで大きな偏心と強い磁場を維持し、重力波形を変化させる可能性がある。 我々は、中性子星間の磁気相互作用と系の有効双極子からの電磁放射という2つの磁気効果を考慮し、それぞれが支配的な領域を特定する。 摂動論的枠組みを用いて、関連するエネルギー損失と重力波の位相発展を計算した。 強く同程度の磁場を持つ連星の場合、DECIGOとアインシュタイン望遠鏡では$10^{14}\,\mathrm{G}$の磁場が$\sim 10 \, \mathrm{Mpc}$まで検出可能であることがわかった。 一方、$10^{15}\,\mathrm{G}$の磁場では、その到達範囲は数百Mpcにまで広がる。 $10^{16}\,\mathrm{G}$のような極端な磁場では、第三世代の検出器はGpcスケールまで感度を持つ可能性がある。 対照的に、LIGO (O5) は銀河系距離に限定されています。 $10^{15}\,\mathrm{G}$ の磁場は $\sim 1\,\mathrm{Mpc}$ 以内でのみ検出可能であり、超強磁場 ($\sim 10^{16}$-$10^{17}\,\mathrm{G}$) のみが 700 Mpc まで観測可能です。 双極子放射が支配的な高度に非対称な系では、重力波の位相ずれが大幅に抑制され、検出範囲が狭まります。 これらの発見は、現在および将来の重力波観測所が連星系における磁気効果を特定できる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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| We analyze the effect of higher order viscosity corrections in a spatially homogeneous and isotropic universe. The viscous effects are modeled by introducing a second-order term to the energy density in the equation of state and on the expansion factor. An autonomous dynamical system is then constructed to study the qualitative behavior of the energy density and expansion factor, employing the Raychaudhuri equation and the conservation of energy. We obtain the analytical expressions for the equilibrium points in terms of the model parameters, presenting several phase diagrams. The analysis of these diagrams reveals the presence of bifurcations, which manifest as changes in stability and qualitative behavior. Those changes lead to different configurations for the universe, such as bouncing, rebouncing and cyclic scenarios. | 空間的に均質で等方的な宇宙における高次粘性補正の効果を解析する。 粘性効果は、状態方程式のエネルギー密度と膨張係数に2次の項を導入することでモデル化する。 次に、Raychaudhuri方程式とエネルギー保存則を用いて、エネルギー密度と膨張係数の定性的な挙動を調べるための自律動的システムを構築する。 モデルパラメータを用いて平衡点の解析的表現を得て、複数の状態図を提示する。 これらの状態図の解析により、安定性と定性的な挙動の変化として現れる分岐の存在が明らかになる。 これらの変化は、バウンス、リバウンス、周期的なシナリオなど、宇宙の様々な構成につながる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study exact cosmological solutions in $f(Q)$ gravity formulated beyond the coincident gauge, focusing on the non-coincident connection branch $\Gamma_B$. Using a minisuperspace approach, the field equations are recast into an equivalent scalar-tensor form, enabling analytic reconstruction of cosmological models. We obtain exact solutions of particular interest, including de Sitter, scaling, $\Lambda$CDM, Chaplygin gas, generalized Chaplygin gas, and CPL parameterizations. The corresponding scalar potentials and $f(Q)$ functions are derived in closed or parametric form. Our analysis shows that non-coincident $f(Q)$ gravity admits a richer solution space than the coincident case and can describe both early-time inflationary dynamics and late-time acceleration within a unified framework. These results open new directions for testing $f(Q)$ cosmology against observations and exploring its role as a viable alternative to $\Lambda$CDM. | 我々は、一致ゲージを超えて定式化された$f(Q)$重力における正確な宇宙論的解を、非一致接続枝$\Gamma_B$に焦点を当てて研究する。 ミニスーパースペースアプローチを用いて、場の方程式を等価なスカラーテンソル形に書き直すことで、宇宙論モデルの解析的再構成を可能にする。 我々は、ド・ジッター、スケーリング、$\Lambda$CDM、チャプリギン気体、一般化チャプリギン気体、CPLパラメータ化など、特に興味深い正確な解を得る。 対応するスカラーポテンシャルと$f(Q)$関数は、閉じた形式またはパラメータ形式で導出される。 我々の解析は、非一致$f(Q)$重力は一致の場合よりも豊富な解空間を許容し、統一的な枠組みの中で初期インフレーションダイナミクスと後期加速の両方を記述できることを示している。 これらの結果は、観測結果に対して$f(Q)$宇宙論を検証し、$\Lambda$CDMの実行可能な代替手段としての役割を探るための新たな方向性を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the 4D Einstein-Hilbert action extension based on the square of the curvature tensors. Analyses of gauge and perturbation modes are often done considering the Teyssandier gauge condition. Although this approach can be useful for other higher-order extensions of quadratic gravity, a generalized transverse (or Lorentz) gauge is clear and sufficient for the present case, as explained here. We provide a detailed analysis of the generalized transverse gauge condition, its residual gauge symmetry, the physical modes, the induced energy-momentum tensor (EMT) of the massive spin-2 mode (which is gauge-dependent), and a comparison with the Teyssandier gauge. The derivation is valid for any EMT. We also compare the induced EMT in quadratic gravity with the massive spin-2 Fierz-Pauli EMT, which is different from the previous cases. The comparison is further developed by considering a spherical isothermal sphere, which works as an approximation to virialized spherical systems. | 我々は、曲率テンソルの2乗に基づく4次元アインシュタイン-ヒルベルト作用拡張を研究する。 ゲージモードと摂動モードの解析は、しばしばテイサンディエゲージ条件を考慮して行われる。 このアプローチは二次重力の他の高次拡張にも有用であるが、ここで説明するように、一般化横ゲージ（またはローレンツゲージ）が本ケースには明確かつ十分である。 我々は、一般化横ゲージ条件、その残差ゲージ対称性、物理モード、ゲージ依存の質量を持つスピン2モードの誘起エネルギー運動量テンソル（EMT）、およびテイサンディエゲージとの比較について詳細な解析を行う。 導出は任意のEMTに対して有効である。 また、二次重力における誘起EMTを、これまでのケースとは異なる質量を持つスピン2のフィールツ-パウリEMTと比較する。 この比較は、ビリアル化された球面系の近似として機能する球面等温球を考慮することによってさらに発展されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The purpose of this article is to develop a local existence theory for a class of CMC gauges for the Einstein-non-linear scalar field equations. We do so in the context of closed and parallelisable initial manifolds. The assumption that the initial manifold is parallelisable is not a topological restriction in the case of closed oriented 3-manifolds, but it is a restriction in higher dimensions. The results include local existence, uniqueness, a continuation criterion and Cauchy stability. Previous results concerning related gauges have been restricted to the case of n-torus spatial topology. Moreover, they have not covered the Einstein-non-linear scalar field setting. The main motivation for developing this theory is that it forms the basis for a family of past global non-linear stability results we derive in a separate article. | 本論文の目的は、アインシュタイン非線形スカラー場方程式に対するCMCゲージのクラスに対する局所存在理論を展開することである。 我々は、閉じた並列化可能な初期多様体という文脈でこれを行なう。 初期多様体が並列化可能であるという仮定は、閉じた有向3次元多様体の場合は位相的な制約ではないが、高次元の場合は制約となる。 結果として、局所存在、一意性、接続条件、コーシー安定性が得られる。 関連するゲージに関するこれまでの結果は、n次元トーラス空間位相の場合に限定されていた。 さらに、それらはアインシュタイン非線形スカラー場の設定をカバーしていなかった。 この理論を展開する主な動機は、これが、我々が別の論文で導出する過去の大域的非線形安定性の結果群の基礎となることである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The demand for long and accurate gravitational waveforms is increasing as we prepare for the next generation of detectors and seek to improve current waveform models. However, numerical relativity waveforms, while highly accurate, are often too short for these applications due to their high computational cost. Hybrid waveforms, which stitch together gravitational wave signals from different modeling approaches, provide a way to generate complete inspiral-merger-ringdown signals. While hybridization is well-established for aligned-spin systems, precession introduces additional complexities due to gauge ambiguities, frame dependence, or spin dynamics. Here we study the challenges associated with alignment of precessing waveforms and present a systematic approach for constructing hybrid waveforms of precessing quasi-circular systems. Our approach relies on minimal assumptions about the merger waveforms and employs the quadrupole-aligned frame to mitigate mode-mixing. Our method is designed to be robust and broadly applicable, imposing minimal constraints on the input waveforms. This framework expands the applicability of hybridization techniques, facilitating flexible hybrid construction for parameter estimation, model calibration, and gravitational-wave data analysis. | 次世代検出器の準備と現在の波形モデルの改良に伴い、長く正確な重力波形への需要が高まっています。 しかし、数値相対論波形は高精度ではあるものの、計算コストが高いため、これらの用途にはしばしば短すぎます。 異なるモデリング手法による重力波信号をつなぎ合わせたハイブリッド波形は、完全なインスパイラル・マージャー・リングダウン信号を生成する方法を提供します。 ハイブリッド化は整列スピン系では確立されていますが、歳差運動はゲージの曖昧さ、フレーム依存性、またはスピンダイナミクスのためにさらなる複雑さをもたらします。 本研究では、歳差運動波形の整列に関連する課題を検討し、歳差運動する準円形系のハイブリッド波形を構築するための体系的なアプローチを提示します。 このアプローチは、合体波形に関する最小限の仮定に基づき、モード混合を軽減するために四重極整列フレームを採用しています。 我々の手法は、入力波形への制約を最小限に抑え、堅牢かつ広範囲に適用できるように設計されている。 この枠組みは、ハイブリッド化技術の適用範囲を拡大し、パラメータ推定、モデル較正、重力波データ解析のための柔軟なハイブリッド構築を容易にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study blackhole in the Modified Generalized Chaplygin Gas (MGCG) model, a modified gravity framework proposed to unify dark matter and dark energy. The resulting spacetime is asymptotically non-flat and feature two distinct horizons, determined by the Chaplygin parameter {\alpha}. Observational constraints favor negative values of {\alpha}, which restrict the allowed parameter space. Through linear perturbation analysis, we show that this blackhole remain stable under both scalar and electromagnetic perturbation. The corresponding quasinormal mode spectra depend sensitively on the MGCG parameters, indicating that this cosmological model leaves characteristic imprints on blackhole oscillations. These results suggest that gravitational-wave observations of blackhole ringdowns may provide a means of constraining MGCG and testing unified dark sector scenarios in the strong-field regime. | 我々は、暗黒物質と暗黒エネルギーを統一するために提案された、修正された重力枠組みである修正一般化チャプリギンガス（MGCG）モデルを用いてブラックホールを研究する。 結果として得られる時空は漸近的に非平坦であり、チャプリギンパラメータ{\alpha}によって決定される2つの異なる地平線を持つ。 観測的制約は{\alpha}の負の値を支持し、それが許容されるパラメータ空間を制限する。 線形摂動解析により、このブラックホールはスカラー摂動と電磁摂動の両方に対して安定であることを示す。 対応する準基準モードスペクトルはMGCGパラメータに敏感に依存し、この宇宙論モデルがブラックホール振動に特徴的な痕跡を残すことを示している。 これらの結果は、ブラックホールのリングダウンの重力波観測が、MGCGを制約し、強磁場領域における統一ダークセクターシナリオを検証する手段となる可能性があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the validity of the thermal product formula proposed in [arXiv:2304.12339], for the shear channel fluctuations of R-charged black branes in five-dimensional AdS where the shear mode is coupled with charge diffusion mode at non-zero momentum. When these modes are suitably decoupled, we are able to obtain an exact formula for the two point functions of the boundary current and energy-momentum tensor in terms of the quasinormal modes of this channel. This exact formula is a simple modification of the previous version of the product formula. We also obtain a similar formula for the case involving a boundary global R-symmetry anomaly, when we have a bulk Chern-Simons term which introduces additional couplings in the shear channel. Also based on insights from the quasinormal mode spectrum, we report on an instability as well as the presence of high momentum long-lived modes associated with large values of the anomaly coefficient. | 我々は、[arXiv:2304.12339]で提案された熱積公式の妥当性を、5次元AdSにおけるR電荷ブラックブレーンのシアチャネル揺らぎについて調査する。 この揺らぎモードは、非ゼロ運動量の電荷拡散モードと結合している。 これらのモードが適切に分離されている場合、このチャネルの準基準モードを用いて、境界電流とエネルギー運動量テンソルの2点関数の正確な公式を得ることができる。 この正確な公式は、以前のバージョンの積公式を単純に修正したものである。 また、シアチャネルに追加の結合を導入するバルクのチャーン・サイモンズ項が存在する場合、境界グローバルR対称性異常を伴うケースについても同様の公式を得る。 また、準基準モードスペクトルからの知見に基づき、異常係数の大きな値に関連する不安定性と、高運動量の長寿命モードの存在について報告する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Primordial black holes (PBHs) offer a compelling candidate for dark matter. The production of PBHs through well-tested and accepted physical processes is highly worthy of investigation. This work highlights the role of turbulences in the very early universe in sustaining intense and persistent fluctuations in energy or mass density, which could provide a natural mechanism for PBH formation in the primordial universe. We analyze the mass range and abundance of PBHs produced in the magnetohydrodynamic turbulence induced by the electroweak phase transition. Remarkably, we find that the mass range of the produced PBHs falls within the most viable ``asteroid mass'' window from the present-day observations, and within natural parameter regions their abundance can be sufficiently large. These findings suggest that PBHs produced during magnetohydrodynamic turbulence in the very early universe may comprise a dominant part of dark matter. | 原始ブラックホール（PBH）は、暗黒物質の有力な候補物質である。 十分に検証され、受け入れられている物理過程によるPBHの生成は、調査する価値がある。 本研究は、初期宇宙における乱流が、エネルギー密度または質量密度の激しく持続的な変動を維持する上で果たした役割を強調しており、これは原始宇宙におけるPBH形成の自然なメカニズムとなる可能性がある。 我々は、電弱相転移によって引き起こされる磁気流体乱流中で生成されるPBHの質量範囲と存在量を解析した。 驚くべきことに、生成されたPBHの質量範囲は、現在の観測から得られる最も妥当な「小惑星質量」の範囲内にあり、自然なパラメータ領域内ではその存在量は十分に大きい可能性があることがわかった。 これらの発見は、初期宇宙における磁気流体乱流中に生成されたPBHが、暗黒物質の大部分を占めている可能性があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Improved low-frequency sensitivity of gravitational wave observatories would unlock study of intermediate-mass black hole mergers, binary black hole eccentricity, and provide early warnings for multi-messenger observations of binary neutron star mergers. Today's mirror stabilization control injects harmful noise, constituting a major obstacle to sensitivity improvements. We eliminated this noise through Deep Loop Shaping, a reinforcement learning method using frequency domain rewards. We proved our methodology on the LIGO Livingston Observatory (LLO). Our controller reduced control noise in the 10--30Hz band by over 30x, and up to 100x in sub-bands surpassing the design goal motivated by the quantum limit. These results highlight the potential of Deep Loop Shaping to improve current and future GW observatories, and more broadly instrumentation and control systems. | 重力波観測所の低周波感度の向上は、 中間質量ブラックホールの合体、連星ブラックホールの離心率の研究を可能にし、 連星中性子星合体のマルチメッセンジャー観測の早期警報を提供することになります。 現在のミラー安定化制御は有害なノイズを注入し、感度向上の大きな障害となっています。 私たちは、周波数領域報酬を用いた強化学習手法であるディープループシェーピングによってこのノイズを除去しました。 この手法は、LIGOリビングストン天文台（LLO）で実証されました。 私たちの制御器は、10～30Hz帯域の制御ノイズを30倍以上、サブバンドでは最大100倍削減し、量子限界に基づく設計目標を上回りました。 これらの結果は、ディープループシェーピングが現在および将来の重力波観測所、そしてより広義には計測・制御システムを改善する可能性を浮き彫りにしています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work aims to explore the gravitational consequences of a recently proposed black hole solution presented in the literature [Phys. Dark Univ. 50 (2025) 102061]. We initiate our analyzes by taking into account the horizon structure, focusing on both the event and Cauchy horizons. Subsequently, we examine the quasinormal modes by considering all types of perturbations -- scalar, vector, tensor, and spinorial. To strengthen these results, we also compute the time-domain for each perturbation. Next, we turn to the study of optical properties of the black hole. In particular, we investigate null geodesics, the photon sphere and its stability, as well as the corresponding black hole shadows. Following this, we analyze gravitational lensing phenomena in two regimes: the weak-field limit, utilizing the Gauss-Bonnet theorem, and the strong deflection limit, employing Tsukamoto's approach. In addition, we confront the lensing observables with Event Horizon Telescope (EHT) data for $Sgr A^{*}$ and $M87^{*}$. Finally, constraints on the parameter $\xi$ -- which is introduced by higher-order curvature-scalar gravity, thereby differing from the Schwarzschild solution -- are estimated using Solar System measurements such as the precession of Mercury's orbit, gravitational light bending, and time delay (or Shapiro effect). | 本研究は、文献[Phys. Dark Univ. 50 (2025) 102061]で最近提案されたブラックホール解の重力的帰結を探究することを目的とする。 まず、事象地平線とコーシー地平線の両方に焦点を当て、地平線構造を考慮することから解析を開始する。 次に、スカラー、ベクトル、テンソル、スピノルリアルといったあらゆる種類の摂動を考慮して、準正規モードを検証する。 これらの結果を補強するために、各摂動の時間領域も計算する。 次に、ブラックホールの光学特性の研究に移る。 特に、ヌル測地線、光子球とその安定性、そして対応するブラックホールシャドウを調査する。 続いて、ガウス・ボネ定理を用いた弱場極限と塚本のアプローチを用いた強偏向極限という2つの領域において、重力レンズ現象を解析する。 さらに、$Sgr A^{*}$ と $M87^{*}$ のイベント・ホライズン・テレスコープ (EHT) データを用いて、レンズ効果の観測量を比較する。 最後に、高次曲率スカラー重力によって導入され、シュワルツシルト解とは異なるパラメータ $\xi$ への制限を、水星軌道の歳差運動、重力による光の屈曲、時間遅延（シャピロ効果）などの太陽系の観測結果を用いて推定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| What if supersymmetry is not something to be hidden, but something to be reached? We introduce the Supersymmetric Horizon Stabilization (SHS): a conceptually unified and analytically controlled framework for embedding metastable de Sitter vacua and trans-Planckian inflation within effective $\mathcal{N}=1$ supergravity. Built from a logarithmic K\"ahler potential modified by nilpotent constraints, SHS yields a framework that connects the early universe's inflationary phase, intermediate metastable acceleration, and a final supersymmetric fixed point. We classify viable models by enforcing four essential criteria: absence of ghosts, de Sitter metastability, smooth Minkowski transitions, and asymptotic supersymmetry. The resulting scalar dynamics exhibit exponential field-space profiles, $\tau(\varphi) \sim e^{-\Delta\varphi}$, allowing trans-Planckian excursions with bounded moduli. This structure leads to finite geodesic distance and a stabilized gravitino mass, conditionally avoiding towers of light states and remaining consistent with the Gravitino and Swampland Distance Conjectures. At the same time, the divergent Euclidean cost of reaching the supersymmetric endpoint realizes the AdS and Generalized Swampland Distance Conjectures, situating the infrared boundary at infinite dynamical distance. From this behavior emerges the Supersymmetric Horizon Conjecture: that consistent gravitational EFTs may begin and end with supersymmetry -- both at the origin and the asymptotic edge of cosmic evolution -- not as a fine-tuned remnant, but as a geometric boundary condition. SHS also supports localized features that transiently enhance scalar fluctuations, enabling efficient production of primordial black holes with masses far exceeding those in conventional inflationary scenarios. | もし超対称性が隠されるべきものではなく、到達されるべきものだったらどうなるでしょうか？ 我々は超対称地平安定化（SHS）を導入します。 これは、実効$\mathcal{N}=1$超重力の中に準安定ド・ジッター真空とトランスプランクインフレーションを埋め込むための、概念的に統一され、解析的に制御された枠組みです。 SHSは、冪零制約によって修正された対数ケーラーポテンシャルから構築され、初期宇宙のインフレーション期、中間の準安定加速、そして最終的な超対称不動点を結びつける枠組みを生み出す。 我々は、ゴーストの不在、ド・ジッター準安定、滑らかなミンコフスキー転移、そして漸近的超対称性という4つの重要な基準を適用することで、実行可能なモデルを分類する。 結果として得られるスカラーダイナミクスは、指数関数的な場空間プロファイル、$\tau(\varphi) \sim e^{-\Delta\varphi}$を示し、有界なモジュライを持つプランク超偏移を可能にする。 この構造は有限の測地線距離と安定化したグラビティーノ質量をもたらし、条件付きで軽い状態の塔を回避し、グラビティーノ予想とスワンプランド距離予想と整合する。 同時に、発散ユークリッドコストは超対称性の終点に到達すると、AdS予想と一般化スワンプランド距離予想が実現し、赤外線境界は無限の力学的距離に位置することになります。 この挙動から、超対称地平線予想が生まれます。 これは、整合した重力EFTは、宇宙進化の起源と漸近端の両方において、微調整された残余物としてではなく、幾何学的な境界条件として、超対称性で始まり、終わる可能性があるというものです。 SHSはまた、スカラー変動を一時的に増強する局所的な特徴をサポートし、従来のインフレーションシナリオをはるかに超える質量を持つ原始ブラックホールの効率的な生成を可能にします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We constrain the parameter space of Bumblebee model within a cosmological background and investigate the properties of gravitational waves under the constrained parameter set. Specifically, we derive the conditions for the absence of ghost, Laplacian, and Tachyon instabilities for perturbations in a cosmological background. By incorporating the observed accelerated expansion of the universe and the observational constraints on tensor gravitational waves, we derive bounds on the parameter space of Bumblebee model. We then examine the polarization modes, propagation speeds, and amplitude relations of gravitational waves within this constrained framework. Our results indicate that the non-minimal coupling parameter $\xi$ must be non-positive, and the lower bound on the Lorentz-violating parameter $\xi b^2$ is constrained to be on the order of $10^{-15}$. Gravitational waves in Bumblebee model are found to propagate in two tensor modes, two vector modes, and one mixed scalar mode. Notably, the tensor gravitational waves travel at subluminal speeds, whereas the vector and scalar gravitational waves propagate at superluminal speeds. These results provide a concrete theoretical framework and specific observational signatures for testing Lorentz invariance in the gravitational sector with future gravitational-wave detectors. | 我々はバンブルビー模型のパラメータ空間を宇宙論的背景の下で制約し、制約されたパラメータセットの下での重力波の特性を調査する。 具体的には、宇宙論的背景における摂動に対してゴースト不安定性、ラプラシアン不安定性、タキオン不安定性が存在しないための条件を導出する。 観測されている宇宙の加速膨張とテンソル重力波に対する観測的制約を組み込むことで、バンブルビー模型のパラメータ空間の境界を導出する。 次に、この制約された枠組みの下で、重力波の偏光モード、伝播速度、および振幅関係を調べる。 我々の結果は、非最小結合パラメータ$\xi$は非正でなければならないこと、およびローレンツ対称性を破るパラメータ$\xi b^2$の下限が$10^{-15}$のオーダーに制限されることを示している。 バンブルビー模型における重力波は、2つのテンソルモード、2つのベクトルモード、そして1つの混合スカラーモードで伝播することが分かっています。 特に、テンソル重力波は光速未満で伝播するのに対し、ベクトル重力波とスカラー重力波は光速超で伝播します。 これらの結果は、将来の重力波検出器を用いて重力セクターにおけるローレンツ不変性を検証するための具体的な理論的枠組みと具体的な観測的特徴を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Generic scalar perturbations on a fixed slowly rotating Kerr-AdS black hole background exhibit stable trapping, that is, the scalar field remains in a region between the exterior of the black hole and the AdS boundary for a very long time, decaying only inverse logarithmically in time. We study this effect employing fully general simulations that take into account the non-linear backreaction of the scalar field on the geometry. We find that the stable trapping of generic perturbations of Kerr-AdS persists at the non-linear level. Furthermore, the spacetime settles into a time-dependant and non-axisymmetric black hole which differs from Kerr-AdS. Since our perturbations are generic, our results indicate that slowly rotating Kerr-AdS black holes are non-linearly unstable. | 固定されたゆっくり回転するKerr-AdSブラックホール背景に対する一般的なスカラー摂動は、安定なトラッピングを示す。 すなわち、スカラー場はブラックホールの外部とAdS境界の間の領域に非常に長い間留まり、時間とともに反対数的にのみ減衰する。 我々は、スカラー場が幾何学的に非線形な反作用を考慮した完全に一般的なシミュレーションを用いてこの効果を研究した。 その結果、Kerr-AdSの一般的な摂動の安定なトラッピングは非線形レベルでも持続することが分かった。 さらに、時空はKerr-AdSとは異なる、時間依存的で非軸対称なブラックホールに落ち着く。 我々の摂動は一般的なものであるため、我々の結果は、ゆっくり回転するKerr-AdSブラックホールが非線形的に不安定であることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We continue scientific scrutiny of the DESI dynamical dark energy (DE) claim by explicitly demonstrating that the result depends on the analysis pipeline. Concretely, we define a likelihood that converts the $w_0 w_a$CDM model back into the (flat) $\Lambda$CDM model, which we fit to DESI constraints on the $\Lambda$CDM model from DR1 Full-Shape (FS) modelling and BAO. We further incorporate CMB constraints. Throughout, we find that $w_0$ and $w_a$ are within $1 \sigma$ of the $\Lambda$CDM model. Our work makes it explicit that, in contrast to DR1 and DR2 BAO, there is no dynamical DE signal in FS modelling, even when combined with BAO and CMB. Moreover, one confirms late-time accelerated expansion today $(q_0 < 0)$ at $ \gtrsim 3.4 \sigma$ in FS modelling + BAO. On the contrary, DR1 and DR2 BAO fail to confirm $q_0 < 0$ under similar assumptions. Our analysis highlights the fact that trustable scientific results should be independent of the analysis pipeline. | DESIの動的ダークエネルギー（DE）に関する主張の科学的検証を継続し、 その結果が解析パイプラインに依存することを明示的に示す。 具体的には、$w_0 w_a$CDMモデルを（平坦な）$\Lambda$CDMモデルに変換する尤度を定義し、 DR1 Full-Shape（FS）モデリングとBAOから得られた$\Lambda$CDMモデルに対するDESI制約に適合させる。 さらに、CMB制約も組み込む。 全体を通して、$w_0$と$w_a$は$\Lambda$CDMモデルの$1 \sigma$以内にあることがわかった。 本研究は、DR1およびDR2 BAOとは対照的に、FSモデリングではBAOとCMBを組み合わせた場合でも、動的DEシグナルが存在しないことを明らかにしている。 さらに、FSモデリング＋BAOでは、$ \gtrsim 3.4 \sigma$で後期加速膨張$(q_0 < 0)$が今日確認されています。 一方、DR1およびDR2のBAOでは、同様の仮定の下で$q_0 < 0$を確認できませんでした。 私たちの分析は、信頼できる科学的結果は分析パイプラインから独立しているべきであるという事実を浮き彫りにしています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It has recently been shown that there exists an $s$-channel sequence of classical corrections to the $H$ diagram computed long ago by Amati, Ciafaloni and Veneziano. At leading logarithmic accuracy, those corrections feature the gravity BFKL kernel as a crucial element, and may be computed through either rapidity renormalisation group equations or amplitudes built through $s$-channel unitarity cuts. In this paper, we evaluate six-graviton amplitudes in next-to-multi-Regge kinematics, and compute for the first time the Central Emission Vertex for the emission of two gravitons, which is relevant to evaluate the corrections to the gravity BFKL kernel, and thus to go beyond the leading logarithmic accuracy. | 最近、Amati、Ciafaloni、Venezianoによって遥か昔に計算された$H$ダイアグラムに対する$s$チャネルの古典補正系列が存在することが示されました。 これらの補正は、重力BFKLカーネルを重要な要素として特徴づけており、ラピディティ繰り込み群方程式、または$s$チャネルユニタリーカットによって構築された振幅のいずれかによって計算できます。 本論文では、次多重Regge運動学における6重力子振幅を評価し、2重力子放出の中心放出頂点を初めて計算します。 これは、重力BFKLカーネルへの補正を評価するために重要であり、それによって 主要対数精度を超えることができます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The gravitational wave equation of motion includes direct coupling to the Riemann tensor. The curvature terms are usually neglected, but they can be large at the location of matter particles and impact the angular diameter distance. We apply the recently introduced post-geometrical optics approximation that includes curvature to gravitational wave propagation. Assuming that particles are localised within their Compton wavelength, the curvature due to electrons leads to a large effect on the angular diameter distance, but caustic formation invalidates the post-geometrical optics approximation. We conclude that the interesting regime of validity of the approximation is limited, as it ceases to apply when the curvature effects become large. Other methods are needed to evaluate the effect of curvature spikes, and the localisation of particles due to decoherence also needs further work. | 重力波の運動方程式は、リーマンテンソルと直接結合しています。 曲率項は通常無視されますが、物質粒子の位置では大きくなり、角直径距離に影響を与える可能性があります。 我々は、最近導入された、曲率を考慮したポスト幾何光学近似を重力波伝播に適用します。 粒子がコンプトン波長内に局在していると仮定すると、電子による曲率は角直径距離に大きな影響を与えますが、コースティック形成によりポスト幾何光学近似は無効になります。 我々は、この近似の興味深い妥当性領域は限られており、曲率効果が大きくなると適用できなくなると結論付けています。 曲率スパイクの影響を評価するには他の方法が必要であり、デコヒーレンスによる粒子の局在についてもさらなる研究が必要です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Gravitational waves from inspiraling compact binaries provide direct measurements of luminosity distances and serve as a powerful probe of the high-redshift Universe. In addition to their role as standard sirens, they offer an opportunity to constrain small-scale density fluctuations through the dispersion in the distance-redshift relation induced by gravitational lensing. We propose a method to constrain this lensing dispersion without requiring the redshift information by analyzing the angular clustering of gravitational wave sources. Our formalism incorporating second-order lensing effects in the luminosity distance shows that the amplitude of the auto-correlation angular clustering decreases with increasing lensing dispersion. While we show that the auto-correlation signal is detected with sufficient signal-to-noise ratios in future gravitational wave experiments, there exists a strong degeneracy between the lensing dispersion and the linear bias of gravitational wave sources. We demonstrate that this degeneracy is partially broken by a joint analysis of the auto-correlation of gravitational wave sources and the cross-correlation with galaxies whose redshifts are known. This approach enhances the use of gravitational waves as a cosmological probe at high redshifts. | 渦巻き状のコンパクト連星からの重力波は、光度距離を直接測定する手段となり、高赤方偏移宇宙の強力な探査機として機能します。 標準サイレンとしての役割に加えて、重力レンズ効果によって引き起こされる距離と赤方偏移の関係の分散を通して、小規模な密度変動を制限する機会を提供します。 我々は、重力波源の角度クラスタリングを解析することにより、赤方偏移情報を必要とせずにこのレンズ効果分散を制限する方法を提案します。 光度距離に2次のレンズ効果を取り入れた我々の定式化は、自己相関角度クラスタリングの振幅がレンズ効果分散の増加に伴って減少することを示しました。 我々は、将来の重力波実験において自己相関信号が十分な信号対雑音比で検出されることを示していますが、レンズ効果分散と重力波源の線形バイアスの間には強い退化が存在することを示しています。 我々は、重力波源の自己相関と、赤方偏移が既知の銀河との相互相関を統合解析することにより、この縮退が部分的に破られることを実証する。 このアプローチは、高赤方偏移における宇宙論的探査手段としての重力波の利用を促進する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a machine learning-based approach for parameter estimation of Massive Black Hole Binaries (MBHBs), leveraging normalizing flows to approximate the likelihood function. By training these flows on simulated data, we can generate posterior samples via Markov Chain Monte Carlo with a relatively reduced computational cost. Our method enables iterative refinement of smaller models targeting specific MBHB events, with significantly fewer waveform template evaluations. However, dimensionality reduction is crucial to make the method computationally feasible: it dictates both the quality and time efficiency of the method. We present initial results for a single MBHB with Gaussian noise and aim to extend our work to increasingly realistic scenarios, including waveforms with higher modes, non-stationary noise, glitches, and data gaps. | 我々は、正規化フローを用いて尤度関数を近似する、巨大ブラックホール連星（MBHB）のパラメータ推定のための機械学習ベースのアプローチを提案する。 これらのフローをシミュレートされたデータで学習させることで、マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて事後サンプルを比較的少ない計算コストで生成することができる。 本手法は、波形テンプレートの評価回数を大幅に削減しながら、特定のMBHBイベントを対象とした小規模モデルの反復的な改良を可能にする。 しかし、次元削減は、この手法を計算的に実現可能にするために不可欠であり、手法の品質と時間効率の両方を左右する。 我々は、ガウスノイズを含む単一のMBHBの初期結果を示し、高次モード、非定常ノイズ、グリッチ、データギャップを含む波形など、より現実的なシナリオに本研究を拡張することを目指す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the impact of curvature corrections to Starobinsky inflation in light of the latest observational results from the Atacama Cosmology Telescope (ACT). While the pure Starobinsky model remains a compelling candidate for cosmic inflation, we explore how the higher-order curvature terms $R^3$, $R^{4}$ and $R^{3/2}$ modify the inflationary predictions. Using the scalar-tensor formulation of $f(R)$ gravity, we derive the effective scalar potentials and compute the resulting scalar tilt $n_s$, its running index $\alpha_s$ and the tensor-to-scalar ratio $r$. We show that those curvature corrections can shift the predictions to align better with the ACT data, thus providing a possible resolution to a minor discrepancy between the standard Starobinsky model and ACT observations. Our findings suggest that the modified Starobinsky models with the higher-order curvature terms offer a viable pathway to reconciling inflationary predictions with precision cosmological measurements. At the same time, measuring or constraining primordial tensor modes can help to discriminate between these corrections. | アタカマ宇宙論望遠鏡（ACT）による最新の観測結果を踏まえ、スタロビンスキー・インフレーションに対する曲率補正の影響を調査する。 純粋なスタロビンスキー模型は依然として宇宙インフレーションの有力な候補ではあるが、高次の曲率項$R^3$、$R^{4}$、$R^{3/2}$がインフレーション予測にどのような影響を与えるかを検証する。 $f(R)$重力のスカラー-テンソル定式化を用いて、有効スカラーポテンシャルを導出し、結果として得られるスカラー傾き$n_s$、そのランニングインデックス$\alpha_s$、およびテンソル対スカラー比$r$を計算する。 これらの曲率補正によって予測がACTデータとより一致するようにシフトし、標準的なスタロビンスキー模型とACT観測値間のわずかな食い違いを解消できる可能性があることを示す。 我々の研究結果は、高次の曲率項を含む修正スタロビンスキー模型が、インフレーション予測と精密な宇宙論的測定を調和させるための現実的な道筋を提供することを示唆している。 同時に、原始テンソルモードを測定または制限することで、これらの補正を区別するのに役立つ可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we explore a possible application of a machine learning classifier for candidate events in a template-based search for gravitational-wave (GW) signals from various compact system sources. We analyze data from the O3a and O3b data acquisition campaign, during which the sensitivity of ground-based detectors is limited by real non-Gaussian noise transient. The state-of-the-art searches for such signals tipically rely on the signal-to-noise ratio (SNR) and a chi-square test to assess the consistency of the signal with an inspiral template. In addition, a combination of these and other statistical properties are used to build a 're-weighted SNR' statistics. We evaluate a Random Forest classifiers on a set of double-coincidence events identified using the MBTA pipeline. The new classifier achieves a modest but consistent increase in event detection at low false positive rates relative to the standard search. Using the output statistics from the Random Forest classifier, we compute the probability of astrophysical origin for each event, denoted as $p_\mathrm{astro}$. This is then evaluated for the events listed in existing catalogs, with results consistent with those from the standard search. Finally, we search for new possible candidates using this new statistics, with $p_\mathrm{astro} > 0.5$, obtaining a new subthreshold candidate (IFAR =0.05) event at $gps: 1240423628$ . | 本研究では、様々なコンパクトシステム源からの重力波（GW）信号のテンプレートベース探索において、候補イベントに対する機械学習分類器の適用可能性を検討する。 地上検出器の感度が実非ガウス性過渡ノイズによって制限されるO3aおよびO3bデータ取得キャンペーンのデータを解析する。 このような信号の最先端探索では、通常、信号対雑音比（SNR）とカイ二乗検定を用いて、信号とインスパイラルテンプレートの整合性を評価する。 さらに、これらとその他の統計特性を組み合わせて、「再重み付けSNR」統計を構築する。 MBTAパイプラインを用いて同定された二重同時発生イベントセットに対して、ランダムフォレスト分類器を評価する。 新しい分類器は、標準的な探索と比較して、低い偽陽性率で、イベント検出率を適度に、しかし着実に向上させる。 ランダムフォレスト分類器の出力統計値を用いて、各イベントの天体起源確率（$p_\mathrm{astro}$と表記）を計算します。 この確率を既存のカタログに記載されているイベントに対して評価すると、標準的な検索の結果と一致します。 最後に、この新しい統計値を用いて、$p_\mathrm{astro} > 0.5$となる新たな候補イベントを検索し、$gps: 1240423628$で新たな閾値下候補（IFAR =0.05）イベントを得ます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose an approach to Carrollian geometry using principal $\mathbb{R}^\times$-bundles ($\mathbb{R}^\times := \matthbb{R} \setminus \{0\}$) equipped with a degenerate metric whose kernel is the module of vertical vector fields. The constructions allow for non-trivial bundles, and a large class of Carrollian manifolds can be analysed in this formalism. A key result in this is that once a principal connection has been selected, there is a canonical non-degenerate metric that can be leveraged to circumvent the difficulties associated with a degenerate metric. Within this framework, we examine the Levi-Civita connection and null geodesics. | 我々は、主$\mathbb{R}^\times$バンドル（$\mathbb{R}^\times := \matthbb{R} \setminus \{0\}$）を用いたキャロル幾何学へのアプローチを提案する。 このバンドルは、垂直ベクトル場の加群を核とする退化計量を備える。 この構成は非自明なバンドルを許容し、この形式論では広範なキャロル多様体を解析することができる。 この重要な結果は、主接続が選択されると、退化計量に伴う困難を回避するために利用できる標準的な非退化計量が存在することである。 この枠組みの中で、我々はレヴィ-チヴィタ接続とヌル測地線を検証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate whether an Early-Universe stochastic gravitational-wave background (SGWB) can account for the common spectrum process reported by NANOGrav, while also being consistent with current and projected CMB measurements of extra radiation. We compute the contribution of effective number of relativistic species, $\Delta N_{eff}$, for a number of Early-Universe models proposed to explain the pulsar timing array (PTA) spectrum. We demonstrate that models predicting $\Delta N_{eff}$ above the CMB limit would be firmly excluded, implying that the NANOGrav signal in tension with these bounds must instead arise from astrophysical sources. We find that current NANOGrav 15-year dataset, sensitive up to 60 nHz, gives a negligible contribution to $\Delta N_{eff}$ and remains well below the present and future CMB detection threshold. However, when we project future PTA capabilities reaching upto 1 $\mu$Hz, even with our conservative estimate we find that Inflation, Scalar Induced Gravitational Waves (SIGW), and metastable cosmic strings can induce a $\Delta N_{eff}$ large enough for $>3.5\sigma$ detection by the Simons Observatory. | 初期宇宙の確率的重力波背景（SGWB）が、NANOGravによって報告された共通のスペクトル過程を説明できるかどうか、また、現在および将来のCMBによる余剰放射の測定結果と整合するかどうかを調査する。 パルサータイミングアレイ（PTA）スペクトルを説明するために提案されているいくつかの初期宇宙モデルについて、相対論的種の有効数$\Delta N_{eff}$の寄与を計算する。 CMB限界を超える$\Delta N_{eff}$を予測するモデルは確実に排除されることを示し、これらの限界と矛盾するNANOGrav信号は、天体物理学的源から発生しているに違いないことを意味する。 60nHzまで感度を持つ現在のNANOGrav 15年間のデータセットは、$\Delta N_{eff}$への寄与は無視できるほど小さく、現在および将来のCMB検出閾値をはるかに下回っていることがわかった。 しかし、将来のPTA能力が1 $\mu$Hzに達すると予測すると、控えめな見積もりでも、インフレーション、スカラー誘起重力波（SIGW）、そして準安定宇宙ひもによって、シモンズ天文台による$>3.5\sigma$の検出に十分な大きさの$\Delta N_{eff}$が引き起こされる可能性があることがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ultraluminous X-ray pulsars (ULXPs) serve as unique astrophysical laboratories, offering critical insights into accretion physics under extreme conditions, such as strong magnetic fields and super-Eddington accretion rates. Additionally, the nature of pulsars, i.e., the equation of state of supranuclear matter, is still a matter of intense debate, basing on either conventional neutron stars or strange stars in the litterateurs. In this work, we investigate accretion columns of ULXPs based on the strangeon-star model, focusing on the thermal mound at the column base. Accounting for Coulomb and strangeness barriers of the strangeon stars, we find that the mound can reach $0.7-0.95\,\rm km$ in height with temperatures above $10^9\, \rm K$, enabling substantial neutrino emission via electron-positron annihilation. Heat transport along the strangeon star surface contributes a luminosity of $10^{36} \, \rm erg\, s^{-1} $, independent of the accretion rate. At low accretion rates ($< 10^{20}\, \rm g\,s^{-1}$), photons dominate the luminosity, while at higher rates ($> 10^{21}\, \rm g\, s^{-1}$), photon trapping makes neutrino emission the main cooling channel, with total luminosity exceeding photon emission, which saturates near $10^{41}\, \rm erg\,s^{-1}$. Estimating neutrino fluxes at Earth, we find that only the nearest ULXP, Swift J0243.6$+$6124, could produce a marginally detectable signal, while most extragalactic sources remain well below background levels. These results emphasize the key role of the thermal mound and strangeon star properties in determining accretion luminosities and neutrino emission, offering insights for future modeling and observations of ULXPs. | 超高輝度X線パルサー（ULXP）は、強力な磁場や超エディントン降着率といった極限条件下での降着物理に関する重要な知見を提供する、他に類を見ない天体物理学の実験室として機能している。 さらに、パルサーの性質、すなわち超核物質の状態方程式は、文献に見られる従来の中性子星とストレンジ星のどちらを基準にするかという議論が依然として続いている。 本研究では、ストレンジオン星モデルに基づき、ULXPの降着柱を、柱底部の熱マウンドに焦点を当てて調査する。 ストレンジオン星のクーロン障壁とストレンジネス障壁を考慮すると、マウンドの高さは 0.7～0.95 km（10^9 K）以上に達し、電子陽電子消滅によるニュートリノ放出が大量に発生することが分かります。 ストレンジオン星表面に沿った熱輸送は、降着率とは無関係に、10^{36} \, \rm erg\, s^{-1} の光度をもたらします。 低い降着率（$< 10^{20}\, \rm g\, s^{-1}$）では光子が光度を支配するが、高い降着率（$> 10^{21}\, \rm g\, s^{-1}$）では光子の捕捉によりニュートリノ放出が主な冷却経路となり、全光度が光子放出を上回り、光子放出は$10^{41}\, \rm erg\, s^{-1}$付近で飽和する。 地球におけるニュートリノフラックスを推定すると、最も近いULXPであるSwift J0243.6$+$6124のみがかろうじて検出可能な信号を生成できる一方、ほとんどの銀河系外源は背景レベルをはるかに下回っていることがわかった。 これらの結果は、降着光度とニュートリノ放射を決定する上で、熱マウンドとストレンジオン星の特性が重要な役割を果たすことを強調しており、ULXPの将来のモデリングと観測への洞察を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new exact black hole solution of a 5-dimensional Weyl-geometry Gauss-Bonnet theory of gravity. The Euclidean sector defines a fully regular metric coupled to the Weyl vector field. The Euclidean action and entropy are computed, with the latter following the simple $A/4$ form plus a term linear in the horizon radius, characteristic of Gauss-Bonnet couplings. | 5次元ワイル幾何学のガウス・ボネ重力理論のブラックホールに対する新しい厳密解を提示する。 ユークリッドセクターは、ワイルベクトル場と結合した完全な正則計量を定義する。 ユークリッド作用とエントロピーが計算され、後者は単純な$A/4$形式に加え、ガウス・ボネ結合に特徴的な地平半径に線形な項を加えたものとなる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Traversable wormholes (TWHs) remain one of the most intriguing predictions of General Relativity (GR), offering passage through space-time. However, their existence requires the violation of the null energy condition, making their detection a bit challenging. The essay aims at showing the new avenues probing the observational prospects of TWHs via quasinormal modes and grey body factors, the two fundamental aspects in wave dynamics. The role of QNMs in characterizing the ringdown phase of perturbations and the grey body factors in determining transmission probabilities through wormhole barriers has been investigated. Given their distinct spectral imprints, these features provide a potential means to distinguish wormholes from black holes in gravity wave observations. Advances in high-precision interferometry and multi-messenger astronomy may soon offer crucial insights into the existence of these exotic structures. Essay received Honorable Mention at the Gravity Research Foundation 2025 Awards for Essays on Gravitation | 通過可能なワームホール（TWH）は、一般相対性理論（GR）の最も興味深い予測の一つであり、時空を通過する経路を提供します。 しかし、その存在にはヌルエネルギー条件の破れが必要であるため、検出はやや困難です。 本論文は、波動力学における2つの基本的な側面である準正規モードと灰色体因子を用いて、TWHの観測的可能性を探る新たな道筋を示すことを目的としています。 摂動のリングダウン位相を特徴付ける上でのQNMの役割と、ワームホール障壁を通過する透過確率を決定する上での灰色体因子の役割が調査されています。 これらの特徴は、それぞれ異なるスペクトル痕跡を持つことから、重力波観測においてワームホールとブラックホールを区別する潜在的な手段となります。 高精度干渉計とマルチメッセンジャー天文学の進歩は、近い将来、これらの特異な構造の存在に関する重要な知見をもたらす可能性があります。 重力研究財団2025年度優秀賞を受賞 重力に関するエッセイ賞 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a comparative statistical analysis of two Dirac--Born--Infeld (DBI) type k-essence scalar field models (Model I and Model II) for late-time cosmic acceleration, alongside the standard $\Lambda$CDM and $w$CDM benchmarks. The models are constrained using a joint dataset comprising Pantheon+, Hubble parameter measurements, and Baryon Acoustic Oscillation (BAO), including the latest DESI DR2 release. To ensure efficient and accurate likelihood evaluations, we employ Bayesian inference via Markov Chain Monte Carlo (MCMC) with the No-U-Turn Sampler (NUTS) in \texttt{NumPyro}, supplemented with a machine learning (ML) emulator. Model selection is performed using the Akaike Information Criterion (AIC) and the Bayesian Information Criterion (BIC). The results demonstrate excellent consistency between the MCMC and ML emulator approaches. Compared to the reference models, $\Lambda$CDM and $w$CDM, Model I yields the lowest $\chi^2$ and a negative $\Delta$AIC relative to $\Lambda$CDM, indicating a mild statistical preference for its richer late-time dynamics, though the BIC penalizes its additional parameter and prevents a decisive advantage. Conversely, Model II has a lower accuracy compared to both $\Lambda$CDM and $w$CDM according to AIC and BIC, leading to its disfavor. Notably, Model I also delivers $H_0=73.67\pm0.15$ (without the nuisance parameter $\mu_0$) in agreement with SH0ES, and $H_0=69.65\pm0.83$ (with $\mu_0$) as an intermediate value, thereby reconciling with local measurements while simultaneously providing a compromise between early and late universe determinations. This dual feature offers a promising pathway toward alleviating the Hubble tension. Overall, our analysis highlights the significance of non-canonical scalar field models as viable alternatives to $\Lambda$CDM and $w$CDM, which often provide improved fits to current observational data. | 後期宇宙加速に関する2つのディラック-ボルン-インフェルト(DBI)型k-エッセンススカラー場モデル（モデルIおよびモデルII）（モデルIおよびモデルII）の比較統計解析を、標準的な$\Lambda$CDMおよび$w$CDMベンチマークと対比して示す。 これらのモデルは、Pantheon+、ハッブル宇宙望遠鏡パラメータ測定、およびバリオン音響振動(BAO)からなる共同データセット（最新のDESI DR2リリースを含む）を用いて制約されている。 効率的かつ正確な尤度評価を保証するために、マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)によるベイズ推論と、\texttt{NumPyro}のNo-U-Turn Sampler (NUTS)、そして機械学習(ML)エミュレーターを用いて行った。 モデル選択は、赤池情報量基準(AIC)とベイズ情報量基準(BIC)を用いて行われる。 結果は、MCMCとMLエミュレーターのアプローチの間に優れた一貫性があることを示しています。 参照モデルである$\Lambda$CDMおよび$w$CDMと比較すると、モデルIは$\Lambda$CDMに対して最も低い$\chi^2$と負の$\Delta$AICを示し、より豊富な後期ダイナミクスが統計的にわずかに有利であることを示していますが、BICによって追加パラメータがペナルティを受け、決定的な優位性が妨げられています。 逆に、モデルIIはAICとBICの両面で$\Lambda$CDMと$w$CDMの両方と比較して精度が低く、不利な結果となっています。 注目すべきことに、モデルIはSH0ESと一致する$H_0=73.67\pm0.15$（妨害パラメータ$\mu_0$なし）と、中間値として$H_0=69.65\pm0.83$（$\mu_0$あり）も示し、局所的な測定値と整合すると同時に、初期宇宙と後期宇宙の決定の間の妥協点も提供します。 この二重の特徴は、ハッブル・テンションの緩和に向けた有望な道筋を提供します。 全体として、私たちの分析は、現在の観測データへの適合性を向上させることが多い$\Lambda$CDMと$w$CDMの現実的な代替手段として、非標準的なスカラー場モデルの重要性を強調しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit string theoretic derivations of black hole entropy and argue that their enabling structures do not persist in realistic cosmologies. We formalize this as the Thermodynamic Split Conjecture (TSC) which is the statement that in any UV complete quantum gravity, black hole and cosmological horizon thermodynamics are generically inequivalent. The BKE criterion is then formulated to formalize this approach while we also discuss ways to falsify the conjecture. Finally, we propose an observational scaling test which is centered around comparisons of data native entropy proxies from tomographic maps to the Bekenstein Hawking prediction. The framework both sharpens when and why the area law holds and provides a roadmap towards a UV complete description of cosmological horizon entropy. | ブラックホールエントロピーの弦理論による導出を再検討し、その構造が現実的な宇宙論には存在しないことを主張する。 これを熱力学的分裂予想（TSC）として定式化する。 これは、UV完全な量子重力において、ブラックホールと宇宙の地平線の熱力学は一般的に等価ではないという主張である。 次に、このアプローチを定式化するためにBKE基準を定式化するとともに、この予想を反証する方法についても議論する。 最後に、トモグラフィーマップから得られるデータ固有のエントロピープロキシとベッケンシュタイン・ホーキング予測との比較を中心とした観測的スケーリングテストを提案する。 この枠組みは、面積法則がいつ、なぜ成立するのかを明確にするとともに、宇宙の地平線エントロピーのUV完全な記述へのロードマップを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a limit of Hamiltonian gravity as the determinant of the spatial triad (and hence of the four-metric) goes to zero. Within the Barbero-Immirzi SU (2) formulation, we present two possible realizations of this limit, with the consequence that the Hamiltonian constraint becomes simpler and spatial diffeomorphisms become trivial. In the first case, the Hamiltonian constraint exhibits a polynomial structure, being formally similar to the Euclidean Hamitonian constraint of Sen-Ashtekar self-dual formulation. In the latter, the constraints become free from ordering ambiguity. Further, we show that the Carrollian gravity emerges as a special case of this degenerate limit, thus providing it a new geometric interpretation independent of the speed of light or any dimensionful coupling constant (G). | 空間三元行列式（ひいては四元計量の行列式）がゼロに近づくときのハミルトン重力の極限を構成する。 Barbero-Immirzi SU (2) 定式化において、この極限の2つの実現例を提示する。 その結果、ハミルトン制約はより単純になり、空間微分同相写像は自明になる。 最初の場合、ハミルトン制約は多項式構造を示し、形式的には Sen-Ashtekar 自己双対定式化のユークリッドハミトン制約に類似する。 後者の場合、制約は順序の曖昧さから解放される。 さらに、この退化した極限の特別なケースとしてキャロル重力が現れ、光速や任意の次元結合定数 (G) に依存しない新しい幾何学的解釈を与えることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a Lagrangian formulation for gravity with matter where the gravitational couplings are universally treated as being field-dependent. The solutions for FLRW geometries and the associated time evolution of the Newton and cosmological couplings are found. The distance-redshift relations are shown to prefer a slowly growing Newton's coupling along with a negative equation of state ($w\geq -\frac{1}{3}$) for the matter fluid at the present epoch of accelerated expansion, while ruling out Dirac's large number hypothesis. We obtain an improved bound on $\dot{G}(t)$ as: $1.67\times 10^{-11} yr^{-1}<\frac{\dot{G}}{G}<3.34\times 10^{-11} yr^{-1}$ in the context of supernova cosmology, as well as a new constraint on $\dot{\Lambda}(t)$ as: $-0.67\times 10^{-11} yr^{-1}<\frac{\dot{\Lambda}}{\Lambda}<-1.34\times 10^{-11} yr^{-1}$. Based on this formulation, we also present a dynamical solution to the `cosmic coincidence' problem. | 我々は、重力結合が普遍的に場に依存するものとして扱われる、物質と重力のラグランジアン定式化を展開する。 FLRW幾何学と、それに伴うニュートン結合および宇宙論的結合の時間発展に対する解を見出す。 距離-赤方偏移関係は、現在の加速膨張期における物質流体に対して、ディラックの大数仮説を否定しつつ、負の状態方程式（$w\geq -\frac{1}{3}$）とともに、緩やかに増大するニュートン結合を支持することを示す。 我々は、超新星宇宙論の文脈において、$\dot{G}(t)$ の改良された上限を次のように得た: $1.67\times 10^{-11} yr^{-1}\frac{\dot{G}}{G}3.34\times 10^{-11} yr^{-1}$。 また、$\dot{\Lambda}(t)$ の新たな制約を次のように得た: $-0.67\times 10^{-11} yr^{-1}\frac{\dot{\Lambda}}{\Lambda-1.34\times 10^{-11} yr^{-1}$。 この定式化に基づいて、「宇宙の一致」問題に対する力学的解も提示する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The rapidly increasing sensitivity of gravitational wave detectors is enabling the detection of a growing number of compact binary mergers. These events are crucial for understanding the population properties of compact binaries. However, many previous studies rely on computationally expensive inference frameworks, limiting their scalability. In this work, we present GWKokab, a JAX-based framework that enables modular model building with independent rate for each subpopulation such as BBH, BNS, and NSBH binaries. It provides accelerated inference using the normalizing flow based sampler called flowMC and is also compatible with NumPyro samplers. To validate our framework, we generated two synthetic populations, one comprising spinning eccentric binaries and the other circular binaries using a multi-source model. We then recovered their injected parameters at significantly reduced computational cost and demonstrated that eccentricity distribution can be recovered even in spinning eccentric populations. We also reproduced results from two prior studies: one on non-spinning eccentric populations, and another on the BBH mass distribution using the third Gravitational Wave Transient Catalog (GWTC-3). We anticipate that GWKokab will not only reduce computational costs but also enable more detailed subpopulation analyses such as their mass, spin, eccentricity, and redshift distributions in gravitational wave events, offering deeper insights into compact binary formation and evolution. | 重力波検出器の感度の急速な向上により、ますます多くのコンパクト連星合体の検出が可能になっています。 これらのイベントは、コンパクト連星の種族特性を理解する上で非常に重要です。 しかしながら、これまでの研究の多くは計算コストの高い推論フレームワークに依存しており、スケーラビリティが制限されています。 本研究では、BBH、BNS、NSBH連星などの各亜種族に対して独立したレートでモジュール型モデルを構築できるJAXベースのフレームワークであるGWKokabを紹介します。 これは、flowMCと呼ばれる正規化フローベースのサンプラーを用いた高速推論を提供し、NumPyroサンプラーとも互換性があります。 このフレームワークを検証するために、マルチソースモデルを用いて、回転する偏心連星と円形連星の2つの合成種族を生成しました。 そして、これらの種族に注入されたパラメータを大幅に削減した計算コストで復元し、回転する偏心連星の種族でも離心率分布を復元できることを実証しました。 また、2つの先行研究の結果を再現しました。 1つは非自転離心率を持つ種族に関するもので、もう1つは第3次重力波トランジェントカタログ（GWTC-3）を用いたBBH質量分布に関するものです。 GWKokabは計算コストを削減するだけでなく、重力波イベントにおける質量、自転、離心率、赤方偏移分布など、より詳細な亜種族解析を可能にし、コンパクト連星の形成と進化に関するより深い知見をもたらすと期待しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Yes, it can. Catalogs produced by networks of Gravitational-wave interferometers are subject to complicated selection effects, and the gold-standard remains direct measurements of the detection probability through large injection campaigns. I leverage public data products from the LIGO-Virgo-KAGRA Collaborations' 3rd and 4th observing runs to show that there are non-trivial temporal variations within the detection probability that are well-described by a weekly cycle. There are clear differences between weekends and weekdays, between day and night (at the sites), and even between daylight-savings and standard time. I discuss possible causes for this behavior and implications. | はい、可能です。 重力波干渉計ネットワークによって生成されるカタログは、複雑な選択効果の影響を受けます。 そして、依然としてゴールドスタンダードは、大規模な注入キャンペーンによる検出確率の直接測定です。 私は、LIGO-Virgo-KAGRAコラボレーションの第3回および第4回観測ランの公開データ製品を活用し、検出確率には、週周期でよく説明できる、自明ではない時間変動があることを示します。 週末と平日、昼と夜（観測地点）、さらには夏時間と標準時間の間にも明確な違いがあります。 私は、この挙動の考えられる原因と、その影響について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, a connection has been shown between certain geometric quantities and quantum information theory. In this paper, we demonstrate that geometric quantities such as area and volume can emerge directly from entangled multi-qubit states. In particular, the area of a two-dimensional parallelogram is derived from a 4-qubit entangled state, the vector area of a three-dimensional parallelogram from three 6-qubit entangled states, and the volume of a three-dimensional parallelepiped from a 9-qubit entangled state. Corresponding quantum circuits are constructed and implemented using Qiskit to generate the required entangled states. Given that parallelograms and parallelepipeds serve as elementary building blocks for more complex geometric structures, these results may offer a pathway toward exploring emergent geometry in quantum information frameworks | 最近、特定の幾何学的量と量子情報理論との関連性が示されました。 本論文では、面積や体積などの幾何学的量が、マルチ量子ビットのエンタングル状態から直接出現することを示します。 特に、2次元平行四辺形の面積は4量子ビットのエンタングル状態から、3次元平行四辺形のベクトル面積は3つの6量子ビットのエンタングル状態から、3次元平行六面体の体積は9量子ビットのエンタングル状態から導出されます。 必要なエンタングル状態を生成するために、Qiskitを用いて対応する量子回路が構築・実装されました。 平行四辺形と平行六面体は、より複雑な幾何学的構造の基本的な構成要素として機能することを考えると、これらの結果は、量子情報フレームワークにおける創発幾何学の探求への道筋を提供する可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is shown that both, standard general relativity (GR) and Chern-Simons (CS) gravity, the latter containing chiral gravitational anomaly terms, seed the production of pairs of entangled gravitons in a multi-mode squeezed state. This involves the interaction of gravitons with the axionic cloud surrounding a superradiant Kerr (rotating) black hole background. The order of magnitude of the squeezing effect, specifically the number of graviton excitations in the squeezed vacuum, is estimated in the non-relativistic limit, relevant for the superradiance process. It is found analytically that the squeezing from the GR process of annihilation of two axions into two gravitons, dominates, by many orders of magnitude, that coming from the axion decay into two gravitons, induced by the higher-derivative CS term. It is also shown that significant squeezing effects are produced in the case of long-lived axionic clouds, whose lifetimes are much longer than the timescale for which superradiance is effective. | 標準的な一般相対論（GR）とチャーン・サイモンズ（CS）重力（後者はカイラル重力異常項を含む）の両方が、マルチモードスクイーズ状態におけるエンタングルした重力子対の生成の種となることが示される。 これは、重力子と、超放射カー（回転）ブラックホール背景を取り囲むアクシオン雲との相互作用を伴う。 スクイーズ効果の大きさ、特にスクイーズ真空中の重力子励起数は、超放射過程に関連する非相対論的極限において推定される。 解析的に、2つのアクシオンが2つの重力子に消滅するGR過程によるスクイーズ効果は、高次微分CS項によって引き起こされるアクシオンの2つの重力子への崩壊によるスクイーズ効果を数桁も上回ることがわかった。 また、長寿命のアクシオン雲の場合、その寿命が超放射が有効な時間スケールよりもはるかに長いため、顕著なスクイージング効果が生じることも示されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a quantum response approach to momentum-space gravity in dissipative multiband systems, which dresses both the quantum geometry--through an interband Weyl transformation--and the equations of motion. In addition to clarifying the roles of the contorsion and symplectic terms, we introduce the three-state quantum geometric tensor as a necessary element in the geometric classification of nonlinear responses and discuss the significance of the emergent terms from a gravitational point of view. We also identify a dual quantum geometric drag force in momentum space that provides an entropic source term for the multiband matrix of Einstein field equations. | 散逸多バンド系における運動量空間重力に対する量子応答アプローチを提示する。 これは、バンド間ワイル変換を介した量子幾何学と運動方程式の両方を扱うものである。 コントーション項とシンプレクティック項の役割を明らかにすることに加えて、非線形応答の幾何学的分類に必要な要素として3状態量子幾何学テンソルを導入し、重力の観点から出現項の重要性を議論する。 また、運動量空間における双対量子幾何学的抗力を特定し、これがアインシュタイン場の方程式の多バンド行列のエントロピー源項となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To effectively utilize the AdS/CFT correspondence, a precise set of rules must be established to guide the translation of computed quantities in the gravitational sector into their CFT counterparts, and vice versa. This framework is commonly referred to as the holographic dictionary. The formulation of such dictionaries opens a two-way gateway, allowing researchers to extend theoretical principles and findings from one domain into the other for further exploration and study. The development of a holographic dictionary for Lifshitz black holes and hyperscaling violation (HSV) models \cite{6} has provided an essential foundation for studying CFT thermodynamics and phase behavior of these black holes. Based on this framework, we will investigate their thermodynamic properties using two distinct approaches. In the first step, we adopt the classical and traditional method, identifying critical points to examine the behavior of the free energy function as a function of temperature near the critical boundary. By analyzing its behavior, we will study phase transitions and then proceed to evaluate the stability of the models. In the next step, to compare both methodologies and highlight their equivalence, particularly demonstrating the accessibility of the topological method compared to the classical approach, we will analyze phase behavior through the lens of topological charges. | AdS/CFT対応を効果的に利用するには、重力セクターで計算された量をCFTの対応する量に変換し、またその逆も行うための正確な規則群を確立する必要がある。 この枠組みは一般にホログラフィック辞書と呼ばれている。 このような辞書の定式化は双方向のゲートウェイを開き、研究者は理論的原理と知見をある領域から別の領域へと拡張して、さらなる探究と研究を行うことを可能にする。 リフシッツブラックホールとハイパースケーリング破れ（HSV）モデル\cite{6}用のホログラフィック辞書の開発は、これらのブラックホールのCFT熱力学と相挙動を研究するための重要な基盤を提供した。 この枠組みに基づいて、2つの異なるアプローチを用いてそれらの熱力学的特性を調べる。 最初のステップでは、古典的かつ伝統的な方法を採用し、臨界点を特定して、臨界境界付近における温度の関数としての自由エネルギー関数の挙動を調べる。 その挙動を解析することで、相転移を研究し、モデルの安定性を評価します。 次のステップでは、両方の手法を比較し、それらの同等性を明らかにし、特に古典的なアプローチと比較したトポロジカル手法のアクセスしやすさを示すために、トポロジカル電荷の観点から相挙動を解析します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Massive spin-2 fields, which arise in proposed extensions of the standard model of particle physics and general relativity, give rise to a superradiant instability around spinning black holes. We study the nonlinear evolution of this instability in quadratic gravity, where quadratic curvature terms are added to the Einstein-Hilbert action. We find that as the massive spin-2 field grows, the black hole's spin increases, accelerating the growth rate, and eventually leading to a superextremal horizon. This sharply contrasts with the spin-down and eventual saturation that occurs due to the backreaction of the superradiant instability of a minimally coupled massive spin-0 or spin-1 field. | 素粒子物理学と一般相対論の標準モデルの提案された拡張において生じる大質量スピン2場は、回転するブラックホールの周囲に超放射不安定性を引き起こす。 我々は、この不安定性の非線形発展を、アインシュタイン-ヒルベルト作用に二次曲率項を加えた二次重力において研究する。 その結果、大質量スピン2場が成長するにつれて、ブラックホールのスピンが増加し、成長速度が加速され、最終的には超極限地平線に至ることがわかった。 これは、最小結合した大質量スピン0またはスピン1場の超放射不安定性の反作用によって生じるスピンダウンと最終的な飽和とは著しく対照的である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a canonical quantization, the Wheeler-DeWitt equation, of the interior geometry of static and spherically symmetric black holes in Einstein-Maxwell-$\Lambda$ framework, focusing on Reissner-Nordstr\"{o}m. The wave function of the Wheeler-DeWitt equation for the Reissner-Nordstr\"{o}m black hole is set to be on-shell and exhibiting exponential damping away from the classical locus. Horizon boundary conditions for the wave function generate two regimes: a single inward mode from event horizon yields monotonic decay, while superpositions produce either a quantum bounce (single time arrow) or interference-driven annihilation-to-nothing (two time arrows). We show that these are generic features of static black hole interiors. Furthermore, the wave function of the Schwarzschild black hole, obtained as the charge-neutral limit of the Reissner-Nordstr\"{o}m black hole, is monotonically decaying and no longer unbounded. Moreover, this framework unifies classical and quantum interiors, suggests a quantum gravitational resolution to the mass inflation, and motivates extensions to Kerr and regular black holes. | 静的かつ球対称なブラックホールの内部構造の標準的な量子化、Wheeler-DeWitt方程式を、Reissner-Nordstr\"{o}mに着目して、Einstein-Maxwell-$\Lambda$枠組みにおいて構築する。 Reissner-Nordstr\"{o}mブラックホールに対するWheeler-DeWitt方程式の波動関数はオンシェルであり、古典軌跡から指数関数的に減衰するように設定される。 波動関数の地平線境界条件は、2つの領域を生成する。 事象の地平線からの単一の内向きモードは単調減衰をもたらし、重ね合わせは量子バウンス（単一の時間矢印）または干渉駆動による消滅（2つの時間矢印）のいずれかを生成する。 これらが静的ブラックホール内部の一般的な特徴であることを示す。 さらに、ライスナー・ノルドシュトラスブラックホールの電荷中性極限として得られるシュワルツシルトブラックホールの波動関数は単調に減衰し、もはや非有界ではない。 さらに、この枠組みは古典的内部と量子内部を統一し、質量インフレーションに対する量子重力解を示唆し、カーブラックホールや通常のブラックホールへの拡張を促している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Conventional understandings of quantum theory hold that measurements change the state of an observed system following the L\"{u}ders update rule. Textbooks describe the application of this idea to non-relativistic systems, but extensions to relativistic and gravitating systems encounter subtleties. One consistent approach is via detector-based measurements. We study the effects of such measurements in a CFT with a holographic dual. We work out the boundary space-time regions associated to a L\"{u}ders update and how the outcome extends to modifications of the bulk gravity state. We explore information-theoretic consequences of this picture, and relate the information extracted by a measurement to updates of the semiclassical parameters of the bulk state. | 量子論の従来の理解では、測定は観測系の状態をL\"{u}ders更新則に従って変化させるとされています。 教科書ではこの考え方の非相対論的系への適用について説明されていますが、相対論的系や重力系への拡張には微妙な問題が伴います。 一貫したアプローチの一つは、検出器を用いた測定です。 我々は、ホログラフィック双対を持つCFTにおいて、このような測定の効果を調べます。 L\"{u}ders更新に関連する境界時空領域と、その結果がバルク重力状態の変化にどのように拡張されるかを解明します。 この描像の情報理論的帰結を探り、測定によって抽出された情報とバルク状態の半古典的パラメータの更新との関係を明らかにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This note serves two purposes: 1) define actions by differential graded Lie algebras, and 2) apply such differential graded Lie symmetry in general relativity (GR) to constrain the spacetime geometry on a neighborhood of infinity. | このノートの目的は2つある。 1) 微分次数リー代数による作用を定義すること、2) 一般相対論（GR）におけるそのような微分次数リー対称性を適用して、無限近傍における時空幾何学を制約することである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent investigations of vacuum polarization in extremely compact stars suggest that, in such regimes, the effective matter content of spacetime may acquire a vacuum-energy equation of state with negative energy density, mimicking a negative cosmological constant. Motivated by this observation, we introduce a general algorithm to modify well-known spherically symmetric regular black hole metrics by replacing their usual de Sitter cores (dSC) with Anti-de Sitter cores (AdSC). Like their dSC counterparts, these AdSC solutions may exhibit two, one, or no horizons depending on the value of a regularization parameter l. We present explicit examples of AdSC-Bardeen and AdSC-Dymnikova metrics, analyze their main properties, and investigate some of their phenomenological signatures using test fields. In particular, we compare their fundamental quasinormal modes and echo signals with those of the dSC cases, highlighting potential avenues for distinguishing them observationally. | 極めてコンパクトな星における真空偏極に関する最近の研究は、そのような領域では、時空の有効物質量が負のエネルギー密度を持つ真空エネルギー状態方程式を獲得し、負の宇宙定数を模倣する可能性があることを示唆している。 この観察結果に基づき、我々は、球対称の正則ブラックホール計量を、通常のド・ジッター・コア（dSC）を反ド・ジッター・コア（AdSC）に置き換えることで修正する一般的なアルゴリズムを導入する。 dSCのブラックホール計量と同様に、これらのAdSC解は、正則化パラメータlの値に応じて、2つ、1つ、または全く地平線を示さない可能性がある。 我々は、AdSC-Bardeen計量とAdSC-Dymnikova計量の具体的な例を示し、それらの主要な特性を分析し、テストフィールドを用いてそれらの現象論的特徴のいくつかを調査する。 特に、それらの基本的な準正規モードとエコー信号をdSCの場合と比較し、観測的にそれらを区別するための潜在的な方法を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It has recently been shown that the Nambu-Goto equation for a string emerges from the junction conditions in three-dimensional gravity. Holographically, gravitational junctions are dual to interfaces in conformal field theory. We demonstrate that each stringy mode of the junction corresponds to a universal $\mathcal{H}_{in}\rightarrow \mathcal{H}_{out}$ quantum map between in and out Hilbert spaces of excitations scattered at the interface, and also a universal $\mathcal{H}_{L}\rightarrow \mathcal{H}_{R}$ quantum map relating the excitations on both sides. These quantum maps generalize those realized by defect operators and preserve the conformal boundary condition at the interface. | 最近、弦に対する南部-後藤方程式が、3次元重力における接合条件から現れることが示されました。 ホログラフィックには、重力接合は共形場理論における界面と双対です。 我々は、接合の各弦モードが、界面で散乱された励起のインヒルベルト空間とアウトヒルベルト空間間の普遍的な$\mathcal{H}_{in}\rightarrow \mathcal{H}_{out}$量子写像、および両側の励起を関連付ける普遍的な$\mathcal{H}_{L}\rightarrow \mathcal{H}_{R}$量子写像に対応することを示します。 これらの量子写像は、欠陥演算子によって実現される量子写像を一般化し、界面における共形境界条件を保存します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explicitly construct the density matrix associated to the vacuum state of a large spherically symmetric causal diamond of area $A$ in four-dimensional asymptotically flat gravity. We achieve this using the soft effective action, which characterizes the low-energy gravitational degrees of freedom that arise in the long-distance limit of the Einstein-Hilbert action and consists of both the soft graviton mode and the Goldstone mode arising from the spontaneous breaking of supertranslation symmetry. Integrating out the soft graviton mode, we obtain an effective action for purely the Goldstone mode, from which we extract the density matrix and therefore the modular Hamiltonian $K_{s}$ associated to the vacuum state. We explicitly compute the mean and variance of $K_{s}$, finding $\langle \Delta K_{s}^{2} \rangle = A/\epsilon_{\text{UV}}^{2}$, with $\epsilon_{\text{UV}}$ being a length-scale UV cutoff on the celestial sphere. | 4次元漸近平坦重力における面積$A$の大きな球対称因果ダイヤモンドの真空状態に関連する密度行列を明示的に構築する。 これは、アインシュタイン-ヒルベルト作用の長距離極限で生じる低エネルギー重力自由度を特徴付けるソフト有効作用を用いて達成される。 ソフト有効作用は、超並進対称性の自発的破れから生じるソフト重力子モードとゴールドストーンモードの両方から構成される。 ソフト重力子モードを積分すると、純粋にゴールドストーンモードの有効作用が得られ、そこから真空状態に関連する密度行列、ひいてはモジュラーハミルトニアン$K_{s}$が抽出される。 我々は明示的に $K_{s}$の平均と分散を計算し、$\langle \Delta K_{s}^{2} \rangle = A/\epsilon_{\text{UV}}^{2}$を求めます。 ここで、$\epsilon_{\text{UV}}$は天球上の長さスケールのUVカットオフです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend analytic formulas for the gravitational-wave (GW) spectrum from first-order phase transitions to include cosmic expansion under the thin-wall and envelope approximations. We demonstrate that even for strongly supercooled transitions the GW amplitude is bounded from above. Moreover, the spectral shape, amplitude, and peak frequency remain largely unaffected by the details of the nucleation rate once expressed in terms of the comformal variables. | 重力波（GW）スペクトルの解析的公式を、一次相転移から薄壁近似およびエンベロープ近似の下での宇宙膨張まで拡張する。 強く過冷却した転移においても、重力波振幅は上方から有界であることを示す。 さらに、共形変数を用いて表現された核形成率の詳細によって、スペクトルの形状、振幅、およびピーク周波数はほとんど影響を受けない。 |