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| Original Text | 日本語訳 |
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| Modeling the remnant recoil velocity (kick) distribution from binary black hole mergers is crucial for understanding hierarchical mergers in active galactic nuclei or globular clusters. Existing analytic models often show large discrepancies with numerical relativity (NR) data, while data-driven models are limited to mass ratios of q<=8 (aligned spins) and q<=4 (precessing spins) and break down when extrapolated outside their training ranges. Using ~5000 of NR simulations from the SXS and RIT catalogs up to q=128 and ~100 black hole perturbation theory simulations up to q=200, we present two classes of models: (i) gwModel_kick_q200 (gwModel_kick_q200_GPR), an analytic (Gaussian process regression) model for aligned-spin binaries. (ii) gwModel_kick_prec_flow, a normalizing-flow model for kick distribution from precessing binaries with isotropic spins. Our approach combines analytic insights from post-Newtonian theory with data-driven techniques to ensure correct limiting behavior and high accuracy across parameter space. Both gwModel_kick_q200 and gwModel_kick_prec_flow are valid from comparable to extreme mass ratios. Extensive validation shows all three models outperform existing ones within their respective domains. Finally, using both back-of-the-envelope estimates and 1404 detailed star cluster simulations incorporating our kick models, we find that the black hole retention probability in low mass globular clusters can vary noticeably when the gwModel_kick_prec_flow model is employed. The models are publicly available through the gwModels package. | 活動銀河核や球状星団における階層的合体を理解するには、連星ブラックホール合体における残存反跳速度（キック）分布のモデル化が極めて重要です。 既存の解析モデルは数値相対論（NR）データと大きな矛盾を示すことが多く、データ駆動型モデルはq<=8（整列スピン）およびq<=4（歳差運動スピン）の質量比に制限され、トレーニング範囲外に外挿すると破綻します。 SXSおよびRITカタログからq=128までの約5000件のNRシミュレーションと、q=200までの約100件のブラックホール摂動理論シミュレーションを用いて、2種類のモデルを提示します。 (i) gwModel_kick_q200 (gwModel_kick_q200_GPR) は、整列スピン連星用の解析的（ガウス過程回帰）モデルです。 (ii) gwModel_kick_prec_flowは、等方性スピンを持つ歳差運動する連星からのキック分布を正規化するフローモデルです。 本アプローチは、ポストニュートン理論の解析的知見とデータ駆動型手法を組み合わせることで、パラメータ空間全体にわたる正しい極限挙動と高精度を実現します。 gwModel_kick_q200とgwModel_kick_prec_flowは、同程度から極端な質量比まで有効です。 広範な検証の結果、3つのモデルすべてが、それぞれの領域において既存のモデルよりも優れた性能を示すことが示されています。 最後に、大まかな推定値と、本キックモデルを組み込んだ1404件の詳細な星団シミュレーションの両方を用いて、gwModel_kick_prec_flowモデルを用いた場合、低質量球状星団におけるブラックホールの滞留確率が顕著に変化する可能性があることを発見しました。 これらのモデルはgwModelsパッケージを通じて公開されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this article we confront both large-field and small-field sectors of mutated hilltop inflation model with the recent observational results. We begin with confrontation of predictions from mutated hilltop inflation with the joint analysis of Planck-2018 and BICEP/Keck-2018 data. Subsequently, we extend our analysis by incorporating the ACT-DR6 data in combination with Planck-2018, BICEP/Keck-2018, and DESI-Y1 observations. In both cases, the predictions of mutated hilltop inflation show good consistency with the observational constraints. We have also forecasted the constraints on mutated hilltop inflation model from upcoming CMB experiments, LiteBIRD and Simons Observatory along with their combinations. Here also we find that the prediction from mutated hilltop inflation are in tune with those upcoming CMB experiments. The small-field sector of mutated hilltop inflation, in principle, can probe up to $r\sim \mathcal{O}(10^{-4})$, resulting in a tensor amplitude consistent with current bounds and potentially detectable by next-generation CMB missions. However, accommodating the high observational value of the scalar spectral index may demand relatively higher e-foldings in mutated hilltop inflation. A key appealing feature of the mutated hilltop inflation model turns out to be its ability to remain consistent with a potential non-detection of primordial gravitational waves by LiteBIRD and/or Simons Observatory. | 本稿では、変異ヒルトップインフレーションモデルの大規模および小規模セクターの両方を最近の観測結果と比較する。 まず、Planck-2018とBICEP/Keck-2018のデータの共同解析を用いて、変異ヒルトップインフレーションの予測を対比する。 続いて、Planck-2018、BICEP/Keck-2018、DESI-Y1の観測と組み合わせてACT-DR6データを組み込むことで、解析を拡張する。 どちらのケースでも、変異ヒルトップインフレーションの予測は観測制約と良好な整合性を示している。 また、今後のCMB実験であるLiteBIRDとSimons Observatory、およびそれらの組み合わせから、変異ヒルトップインフレーションモデルへの制約を予測した。 ここでも、変異ヒルトップインフレーションの予測は、これらの今後のCMB実験と一致していることがわかる。 変異ヒルトップインフレーションの小領域セクターは、原理的には最大$r\sim \mathcal{O}(10^{-4})$まで探査可能であり、その結果、現在の限界と整合するテンソル振幅が得られ、次世代CMBミッションによって検出される可能性がある。 しかし、スカラースペクトル指数の高い観測値を考慮すると、変異ヒルトップインフレーションでは比較的高いeフォールディングが必要となる可能性がある。 変異ヒルトップインフレーションモデルの重要な魅力的な特徴は、LiteBIRDやSimons Observatoryによる原始重力波の検出可能性と整合する能力であることが判明した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We estimate the amplitude and spatial anisotropy in the stochastic gravitational wave background (SGWB) energy density due to compact binary coalescence (CBC) events: binary black holes (BBH), binary neutron stars (BNS), and black hole-neutron star (BHNS) mergers. Our starting point is the Flagship Simulation Galaxy Catalogue developed by the Euclid Consortium. For each galaxy in the Catalogue, we use the simulated mass and starformation to constrain the galaxy's star-formation history, and predict its contribution to the gravitational-wave energy density through CBC mergers. Combining such contributions from all galaxies in the Catalogue results in a prediction for the frequency spectrum and spatial anisotropy of the CBC SGWB. We also compare this prediction to semi-analytical models of SGWB generated by compact binaries. We identify a set of effective parameters that capture the key features of these models, and we apply a Bayesian framework to infer these parameters assuming an ideal scenario of cosmic variance-limited search. This represents the first step toward developing a comprehensive framework that will eventually enable the correlation of SGWB anisotropy and \textit{Euclid} galaxy data, potentially allowing us to extract valuable astrophysical information from this new observable. | 我々は、コンパクト連星合体（CBC）イベント、すなわち連星ブラックホール（BBH）、連星中性子星（BNS）、ブラックホール・中性子星（BHNS）合体に起因する確率的重力波背景（SGWB）エネルギー密度の振幅と空間異方性を推定する。 我々の出発点は、ユークリッドコンソーシアムが開発したフラッグシップシミュレーション銀河カタログである。 カタログ内の各銀河について、シミュレートされた質量と星形成を用いて銀河の星形成史を制約し、CBC合体による重力波エネルギー密度への寄与を予測する。 カタログ内の全銀河からの寄与を統合することで、CBC SGWBの周波数スペクトルと空間異方性を予測できる。 また、この予測結果を、コンパクト連星によって生成されるSGWBの半解析モデルと比較する。 これらのモデルの主要な特徴を捉える有効なパラメータ群を特定し、ベイズ統計的枠組みを適用して、宇宙の分散制限探索という理想的なシナリオを仮定した上でこれらのパラメータを推定します。 これは、SGWBの異方性とユークリッド銀河データの相関関係を最終的に可能にする包括的な枠組みの開発に向けた第一歩であり、この新たな観測量から貴重な天体物理学的情報を抽出できるようになる可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the high-energy, small-angle limit of two-body gravitational scattering. Using power counting arguments and dispersion relations in an effective field theory for the Regge regime, we derive the general loop expansion that determines how the leading Regge logarithms and their complex structure arise as a power series in $t/s$. Focusing on the tower of multi-H diagrams that govern the leading logarithmic behavior, we compute the leading double logarithm at four loops (5PM) using both effective field theory methods and the multi-Regge expansion, finding complete agreement. Finally, using the aforementioned dispersion relations, we extract the single logarithmic contribution to the imaginary part of the eikonal phase at 5PM in the Regge limit. | 二体重力散乱の高エネルギー小角極限を研究する。 レッジェ領域における有効場理論におけるべき乗計算の議論と分散関係を用いて、主要なレッジェ対数とその複雑な構造がどのようにして$t/s$のべき級数として現れるかを決定する一般ループ展開を導出する。 主要な対数的挙動を支配する多重Hダイアグラムの塔に焦点を当て、有効場理論の手法と多重レッジェ展開の両方を用いて4ループ（5PM）における主要な二重対数を計算し、完全に一致することを確認した。 最後に、前述の分散関係を用いて、レッジェ極限における5PMにおけるアイコナール位相の虚部への単対数の寄与を抽出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a new family of regular black hole solutions supported by the novel Letelier-Alencar string cloud and regularized through a rational Dagum-type distribution. The regulator smooths the matter profile and ensures finite curvature invariants, yielding a geometry that interpolates between a string-cloud exterior and an anti--de Sitter core. We analyze the energy conditions, identifying where the null, weak, dominant and strong conditions hold or fail across the core and exterior. The parameter space for horizon formation is mapped and the thermodynamic propertie -- mass, Hawking temperature, entropy and heat capacity -- are derived; notably, the entropy depends only on the regularization scale while the string parameter modifies temperature and heat capacity. Employing Rényi non-extensive entropy and the topological thermodynamics approach, we show the non-extensive deformation stabilizes the system and removes the standard phase transition. Finally, we compute the shadow radius and derive constraints compatible with current Event Horizon Telescope bounds for Sgr~A* and M87*. | 我々は、新しいレトリエ・アランカール弦雲によってサポートされ、有理ダグム型分布によって正則化された、正則ブラックホール解の新しい族を構築する。 この調節因子は物質プロファイルを平滑化し、有限曲率不変量を保証することで、弦雲の外部と反ド・ジッター核の間を補間する幾何学を生み出す。 我々はエネルギー条件を解析し、核と外部のどこでヌル条件、弱条件、優勢条件、強条件が成立し、あるいは成立しないかを特定する。 地平線形成のパラメータ空間をマッピングし、熱力学的特性（質量、ホーキング温度、エントロピー、熱容量）を導出する。 特に、エントロピーは正則化スケールのみに依存するのに対し、弦パラメータは温度と熱容量を変化させる。 レーニイの非示量的エントロピーと位相熱力学アプローチを用いることで、非示量的変形によって系が安定化し、標準的な相転移が除去されることを示す。 最後に、影の半径を計算し、Sgr~A* と M87* の現在のイベント ホライズン テレスコープの境界と互換性のある制約を導出します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we construct self-gravitating topological solitons in the $SU(N)$ Einstein non-linear sigma model coupled to $ω$-vector-mesons in $D=4$ space-time dimensions. These solutions represent tube-like configurations free of curvature singularities and possess a non-vanishing topological charge identified as the baryon number. We show that, using the maximal embedding Ansatz of $SU(2)$ into $SU(N)$ in the exponential representation, the tubes can be constructed for arbitrary values of the flavor number, $N$, with the topological charge being proportional to this number. The flat limit of this solution, which corresponds to an array of baryonic tubes in a finite volume, is analyzed in detail. Remarkably, although the energy of the solitons at a finite volume is an increasing function of $N$, the binding energy decreases as the number of flavors present in the theory increases, reaffirming that the inclusion of more than two flavors improves the predictions of the model. | 本論文では、$D=4$ 時空次元において $ω$ ベクトル中間子と結合した $SU(N)$ アインシュタイン非線形シグマ模型において、自己重力トポロジカルソリトンを構成する。 これらの解は、曲率特異点を持たないチューブ状の構成を表し、バリオン数として同定される非零のトポロジカルチャージを持つ。 指数表現における $SU(2)$ から $SU(N)$ への最大埋め込み仮説を用いることで、任意のフレーバー数 $N$ に対してチューブが構成可能であり、トポロジカルチャージはこの数に比例することを示す。 この解の平坦極限は有限体積内にバリオンチューブの配列に対応し、詳細に解析される。 驚くべきことに、有限体積におけるソリトンのエネルギーは $N$ の増加関数であるにもかかわらず、理論に存在するフレーバーの数が増加するにつれて結合エネルギーは減少し、2 つ以上のフレーバーを含めるとモデルの予測が改善されることが再確認されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Tachyons are hypothetical particles that propagate faster than light, yet they have never been observed in nature or in the laboratory. In this work, we introduce the hydrogen molecule ion as an analogue for the dynamics of a spinless test particle interacting with the gravitational field generated by a tachyon. The tachyonic spacetime is modeled using an AII metric, and the problem is analyzed through the Klein-Gordon equation for a scalar field in this background. We compute the quasinormal modes and the Hawking radiation spectrum associated with the system. By introducing an external potential, we demonstrate that both the radial and angular components of the test particles wave function can be effectively reproduced by the electron dynamics in the hydrogen molecule ion, thus proposing a molecular analogue model for an extreme gravitational system. | タキオンは光速を超える速度で伝播する仮想粒子であるが、自然界でも実験室でも観測されたことはない。 本研究では、タキオンによって生成される重力場と相互作用するスピンのない試験粒子のダイナミクスの類似例として、水素分子イオンを導入する。 タキオン時空はAII計量を用いてモデル化し、この背景におけるスカラー場に対するクライン・ゴルドン方程式を用いて問題を解析する。 本研究では、この系に関連する準正規モードとホーキング放射スペクトルを計算する。 外部ポテンシャルを導入することで、試験粒子の波動関数の動径成分と角度成分の両方が、水素分子イオン内の電子ダイナミクスによって効果的に再現できることを実証し、極限重力系の分子類似モデルを提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Proca field describes a massive relativistic spin-$1$ particle and was originally formulated in Minkowski spacetime. Here we consider a variety of generalizations in globally hyperbolic spacetimes, including couplings between a number of Proca fields via a mass-matrix, the charged Proca field with arbitrary magnetic moment in an arbitrary external electromagnetic field, and a Proca-Klein-Gordon theory with a spacetime-dependent bilinear coupling. The equations are analysed using a general auxiliary field method, introduced here, which provides practical criteria for showing that a given operator is (semi)-Green-hyperbolic. The method goes beyond what is achieved in existing analyses of deformed equations, which for example place restrictions on the magnetic moment and electromagnetic potential that can be coupled to a Proca field. The theories considered can be quantized following a common pattern and all the examples treated in this work admit Hadamard states on any globally hyperbolic spacetime. As an application, the Proca-Klein-Gordon system is used to develop a measurement scheme sensitive to the Proca polarization, using a Klein-Gordon field as the probe. For a suitable family of $n$-particle Proca states, the leading-order probe response accords with Malus' law, confirming that this system acts as a polarization-sensitive detector. | Proca場は質量を持つ相対論的スピン$1$粒子を記述し、もともとミンコフスキー時空において定式化された。 本稿では、質量行列を介した複数のProca場間の結合、任意の外部電磁場における任意の磁気モーメントを持つ荷電Proca場、そして時空依存の双線形結合を持つProca-Klein-Gordon理論など、大域的双曲的時空における様々な一般化を考察する。 これらの方程式は、ここで導入される一般補助場法を用いて解析される。 この方法は、与えられた演算子が（半）グリーン双曲的であることを示すための実用的な基準を提供する。 この方法は、例えばProca場に結合可能な磁気モーメントと電磁ポテンシャルに制限を課すなど、変形方程式の既存の解析で達成されるものを超える。 考察する理論は共通のパターンに従って量子化可能であり、本研究で扱う全ての例は、任意の大域的双曲的時空上でアダマール状態を許容する。 応用例として、プロカ・クライン・ゴルドン系は、クライン・ゴルドン場をプローブとして用い、プロカの偏光に敏感な測定法の開発に用いられる。 適切なn粒子プロカ状態族に対して、主要次プローブ応答はマリュスの法則と一致し、この系が偏光敏感検出器として機能することが確認された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent analyses of low-redshift supernova and Cepheid data reveal localized shifts in the distance modulus, often interpreted as calibration anomalies or hints of new physics. We propose that these features may emerge naturally from environment-dependent modifications to gravity. In particular, we examine the Starobinsky \(f(R) = R + λR^2\) model, which introduces a scalar degree of freedom that couples to ambient matter density and alters photon propagation in underdense regions. We derive the corresponding corrections to luminosity distance and show that they can reproduce the observed magnitude shifts without invoking discontinuities or empirical step functions. Statistical comparisons using AIC and BIC favor the Starobinsky framework over phenomenological models, supporting its role as a minimal, geometric explanation for emergent calibration transitions. | 低赤方偏移超新星およびセファイド変光星のデータの最近の解析により、距離係数の局所的なシフトが明らかになった。 これはしばしば較正異常または新物理の兆候と解釈される。 我々は、これらの特徴が環境依存的な重力変化から自然に生じる可能性があると提唱する。 特に、周囲の物質密度と結合し、低密度領域における光子伝播を変化させるスカラー自由度を導入するスタロビンスキー \(f(R) = R + λR^2\) モデルを検証する。 我々は、対応する光度距離補正を導出し、不連続性や経験的ステップ関数を考慮せずに、観測された等級シフトを再現できることを示す。 AIC および BIC を用いた統計的比較は、現象論的モデルよりもスタロビンスキーの枠組みに有利であり、出現する較正遷移に対する最小限の幾何学的説明としての役割を裏付けている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This article deals with a nonrelativistic cosmological model based on Galilean covariance, formulated within a five-dimensional Galilean manifold. Within this framework, we construct an isotropic and homogeneous metric analogous to the Friedmann--Robertson--Walker metric but without a universal speed limit. Two distinct solutions of the Einstein-like field equations are obtained: (i) a vacuum configuration ($λ=0$) yielding an exponential--quadratic scale factor, and (ii) a dust-dominated universe ($λ=1$) described by a non-interacting nonrelativistic fluid. Upon dimensional reduction to $3+1$ spacetime through a specific embedding, the model naturally develops anisotropy in the scale factor and density, consistent with the near-zero spatial curvature inferred from Planck data. In the case of vanishing spatial curvature, the framework reproduces Milne's Newtonian cosmology because this condition leads to a vanishing pressure. This provides an independent nonrelativistic setting for cosmological dynamics within Galilean covariance. | 本稿では、5次元ガリレイ多様体において定式化された、ガリレイ共変性に基づく非相対論的宇宙論モデルを扱う。 この枠組みにおいて、フリードマン-ロバートソン-ウォーカー計量に類似するが、普遍的な速度制限を持たない等方的かつ同次な計量を構築する。 アインシュタイン型場の方程式の2つの異なる解が得られる。 (i) 指数関数的二次スケール因子をもたらす真空配置（λ=0）と、(ii) 相互作用しない非相対論的流体によって記述されるダスト優勢宇宙（λ=1）である。 特定の埋め込みによって3+1次元時空に次元縮小すると、モデルはスケール因子と密度に自然に異方性を示す。 これは、プランクデータから推定されるほぼゼロの空間曲率と一致する。 空間曲率がゼロの場合、この条件は圧力のゼロ化につながるため、この枠組みはミルンのニュートン宇宙論を再現する。 これは、ガリレイ共変性の枠内で宇宙論的ダイナミクスに独立した非相対論的設定を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study quantum mechanical wavefunctions near highly curved spaces, i.e., black holes. By utilizing the formalism developed by DeWitt, we derive the Schrödinger equations in the vicinity of the Schwarzschild and the Reissner-Nordström black hole geometries. The quantum electron cloud for the "black hydrogen atom" - an electron trapped by black holes - is particularly studied. We solve the equations and find that black holes generally attract the wavefunctions, localizing them near the horizon where the electrons are most likely to be trapped. These results imply that not only classical objects but also the quantum material and even the chemical properties of the atoms are affected by strong gravity. We also discuss black hydrogen molecules composed of multi-centered Majumdar-Papapetrou black holes. | 我々は、大きく曲がった空間、すなわちブラックホール近傍の量子力学的波動関数を研究する。 DeWittによって開発された形式論を用いて、シュワルツシルト型およびライスナー・ノルドストローム型ブラックホール近傍におけるシュレーディンガー方程式を導出する。 特に、ブラックホールに捕らえられた電子である「ブラック水素原子」の量子電子雲を研究する。 方程式を解くと、ブラックホールは一般に波動関数を引きつけ、電子が最も捕らえられやすい地平線付近に局在させることがわかった。 これらの結果は、古典的な物体だけでなく、量子物質、さらには原子の化学的性質さえも強い重力の影響を受けることを示唆している。 また、多中心マジュムダール・パパペトロウ・ブラックホールで構成されるブラック水素分子についても考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this short note, we will prove the equivalence of the isocapacitary notions of mass. This family also includes G. Huisken's isoperimetric mass and J. L. Jauregui's isocapacitary mass. | この短い論文では、等容量質量概念の同値性を証明します。 この族には、G. Huisken の等周質量と J. L. Jauregui の等容量質量も含まれます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A model of a two-sheeted universe in the quantum theory of gravity is proposed, based on the definition of 3D invariant and gauge-invariant proper time of the universe. A uniform time in a closed universe is introduced in the class of equivalent reference systems defined by the spectrum of a Hermitian 3D operator on the space of Dirac bi-spinors, the equality to zero of which is equivalent to a system of gravitational constraints. Based on the analogy with the Lorentz-invariant quantum field theory in Minkowski space and the definition of discrete C-, P- and T-transformations separately, the principle of CPT symmetry in a two-sheeted universe is formulated. A covariant quantum theory of matter gauge fields consistent with the charge conjugation operation in a two-sheeted universe is proposed. The CPT symmetric state of a homogeneous isotropic two-sheeted model of the universe is constructed by an iterative method in which the no-boundary Hartle--Hawking wave function is used as a zeroth approximation. | 量子重力理論における二枚宇宙のモデルが、宇宙の3次元不変かつゲージ不変な固有時の定義に基づいて提案される。 閉宇宙における均一な時間は、ディラック双スピノル空間上のエルミート3次元演算子のスペクトルによって定義される等価参照系のクラスに導入され、そのゼロへの等価性は重力拘束系と等価である。 ミンコフスキー空間におけるローレンツ不変な量子場の理論との類似性と、離散的なC変換、P変換、T変換の個別の定義に基づいて、二枚宇宙におけるCPT対称性の原理が定式化される。 二枚宇宙における電荷共役演算と整合する物質ゲージ場の共変量子理論が提案される。 宇宙の均質等方性二層モデルの CPT 対称状態は、境界のないハートル-ホーキング波動関数をゼロ次近似として使用する反復法によって構築されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate thermal leptogenesis within a supersymmetric grand unified theory (SUSY GUT) based on the $SO(10) \times U(1)_A$ symmetry, where both the doublet--triplet splitting problem and the unrealistic Yukawa relations are resolved under the natural assumption that all symmetry-allowed interactions appear with $\mathcal{O}(1)$ coefficients. In this framework, the structures of the Dirac neutrino Yukawa couplings and right-handed neutrino masses are determined entirely by the symmetry. The baryon asymmetry of the Universe is computed taking into account the flavor effects, Higgs asymmetry contributions, and the impact of the second-lightest right-handed neutrino. While the predicted asymmetry is too small when all $\mathcal{O}(1)$ coefficients of the Dirac neutrino Yukawa couplings are set to unity, a moderate enhancement factor $r_1 \sim 5.4$ for the lightest right-handed neutrino mass reproduces the observed baryon asymmetry without spoiling low-energy neutrino data. This corresponds to a suppressed lightest neutrino mass, $m_{ν_1} \sim (1/r_1) \times (\text{symmetry-determined value})$, typically $m_{ν_1} \sim 4.5 \times 10^{-4}\,\text{eV}$. We further explore cases where the $\mathcal{O}(1)$ coefficients of the Dirac neutrino Yukawa couplings are $\pm 1$, and find that roughly half of them successfully generate the observed baryon asymmetry for $r_1\leq 11$. Moreover, the others yield results of the correct order of magnitude, although they do not generate the observed Baryon asymmetry. These findings demonstrate that thermal leptogenesis is realized in this $SO(10)\times U(1)_A$ SUSY GUT, establishing a link between the observed baryon asymmetry and predictions for the lightest neutrino mass. | 我々は、$SO(10) \times U(1)_A$対称性に基づく超対称大統一理論（SUSY GUT）において、熱的レプトン生成を研究する。 この理論では、すべての対称性許容相互作用が$\mathcal{O}(1)$係数を持つという自然な仮定の下で、二重項-三重項分裂問題と非現実的な湯川関係式の両方が解決される。 この枠組みでは、ディラックニュートリノ湯川結合と右巻きニュートリノ質量の構造は、対称性によって完全に決定される。 宇宙の重粒子非対称性は、フレーバー効果、ヒッグス非対称性の寄与、そして2番目に軽い右巻きニュートリノの影響を考慮して計算される。 ディラックニュートリノ・湯川結合の全ての$\mathcal{O}(1)$係数を1とした場合、予測される非対称性は小さすぎるが、最軽量右手ニュートリノ質量に対する中程度の増強係数$r_1 \sim 5.4$は、低エネルギーニュートリノデータを損なうことなく、観測された重粒子非対称性を再現する。 これは、抑制された最軽量ニュートリノ質量、$m_{ν_1} \sim (1/r_1) \times (\text{対称性決定値})$、典型的には$m_{ν_1} \sim 4.5 \times 10^{-4}\,\text{eV}$に対応する。 さらに、ディラックニュートリノ湯川結合の$\mathcal{O}(1)$係数が$\pm 1$となる場合を調べたところ、そのうち約半数が$r_1\leq 11$のときに観測される重粒子非対称性を生成することに成功した。 さらに、残りのケースでは観測される重粒子非対称性は生成しなかったものの、正しい桁数の結果が得られた。 これらの発見は、この$SO(10)\times U(1)_A$超対称大統一理論において熱的レプトジェネシスが実現していることを示しており、観測される重粒子非対称性と最も軽いニュートリノ質量の予測との間に関連性を確立している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Neutron stars, which are composed of extremely dense nuclear matter, serve as natural laboratories to study nuclear interactions beyond the terrestrial experiments. Recent researches have actively explored how the equation of state (EoS) can be constrained by observed neutron star masses and radii, and how nuclear interactions affect their macroscopic properties. Most of these studies, however, rely on the Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) equations, which assumed static, spherically symmetric neutron stars. Since neutron stars are rotating objects and thus axisymmetrically deformed, the TOV calculation may be insufficient to capture their realistic structure. In this work, we investigate the influence of nuclear matter properties on the physical quantities of rotating neutron stars using two approaches: the perturbative Hartle-Thorne (HT) method and fully general relativistic Komatsu-Eriguchi-Hachisu (KEH) method. For nuclear EoS parameter sets, we emamine the OMEG series, in which the slope of the symmetry energy $L$ is systematically varied. We find that rotational effects lead to a noticeable increase in the stellar radius, which depends sensitively on values of $L$. Additionally, focusing on the rotational deformation, we show that the results obtained by these two methods deviate each other even for the slowly rotating case such as $Ω=200$ Hz. These results reveal that, for detailed discussions on the internal structure and stability of rotating neutron stars, the fully general relativistic method such as KEH is indispensable. | 極めて高密度の核物質からなる中性子星は、地上実験の域を超えて、核相互作用を研究するための天然の実験室として機能しています。 近年の研究では、観測された中性子星の質量と半径によって状態方程式（EoS）がどのように制約されるか、また核相互作用がそれらの巨視的特性にどのように影響するかが精力的に研究されています。 しかし、これらの研究のほとんどは、静的で球対称な中性子星を仮定したトールマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ（TOV）方程式に依存しています。 中性子星は回転体であり、軸対称に変形するため、TOV計算ではその現実的な構造を捉えるには不十分である可能性があります。 本研究では、摂動論的ハートル・ソーン（HT）法と完全一般相対論的小松・江里口・八洲（KEH）法という2つのアプローチを用いて、核物質特性が回転中性子星の物理量に与える影響を調査します。 核EoSパラメータセットについては、対称エネルギー$L$の傾きを系統的に変化させたOMEGシリーズを解析した。 その結果、回転効果によって星の半径が顕著に増加し、その増加は$L$の値に敏感に依存することがわかった。 さらに、回転変形に焦点を当てると、$Ω=200$ Hzのような低速回転の場合であっても、これら2つの手法で得られた結果が互いに乖離することを示す。 これらの結果は、回転する中性子星の内部構造と安定性に関する詳細な議論には、KEHのような完全一般相対論的手法が不可欠であることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| By using the heat kernel method, we construct diffeomorphism-covariant coherent states for the $SU(3)$ gauge group. We numerically demonstrate that these states exhibit the required semiclassical properties in the semiclassical limit: the peakedness property of the probability distribution and the peakedness property of the overlap function. We also provide the leading order term of the overlap amplitude in the combined limit where $t \rightarrow 0$ and $g\rightarrow g'$. This work provides the essential tool for deriving effective dynamics for $SU(3)$ gauge fields coupled to gravity via a coherent state path integral. | 熱核法を用いて、$SU(3)$ゲージ群の微分同相共変コヒーレント状態を構築する。 これらの状態は、半古典極限において、必要な半古典的性質、すなわち確率分布の尖鋭性および重なり関数の尖鋭性を示すことを数値的に証明する。 また、$t \rightarrow 0$および$g\rightarrow g'$の複合極限における重なり振幅の主要次数項も与える。 本研究は、コヒーレント状態経路積分を介して重力と結合した$SU(3)$ゲージ場の有効ダイナミクスを導出するための重要なツールを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We prove a \(Γ\)-convergence result for a diffeomorphism-natural discrete MDL-type functional to the Einstein-Hilbert action with the Gibbons-Hawking-York boundary term. On boundary-fitted, shape-regular meshes we establish interior and boundary blow-ups, identify the Carathéodory densities \(f_{\mathrm{in}}=α_0+α_1 R\) and \(f_{\mathrm{bdry}}=β_1 K\), and obtain the \(\liminf/\limsup\) bounds via a recovery sequence based on reflected Fermi smoothing. A boundary first-layer asymptotics shows that boundary cells contribute at order \(h^{d-1}\), yielding a global \(O(h)\) boundary remainder, while the interior remainder is \(O(h^2)\). The paper is foundational; Appendix~E specifies a reproducible protocol for rate checks and calibration of \(α_0,α_1,β_1\). | ギボンズ-ホーキング-ヨーク境界項を持つアインシュタイン-ヒルベルト作用に対する微分同相写像自然な離散MDL型汎関数の\(Γ\)収束結果を証明します。 境界フィッティングされた形状正則メッシュ上で、内部ブローアップと境界ブローアップを確立し、カラテオドリ密度\(f_{\mathrm{in}}=α_0+α_1 R\)と\(f_{\mathrm{bdry}}=β_1 K\)を同定し、反射フェルミ平滑化に基づく回復シーケンスを介して\(\liminf/\limsup\)境界を得ます。 境界第一層の漸近解析により、境界セルが\(h^{d-1}\)のオーダーで寄与し、大域的に\(O(h)\)境界剰余を与える一方、内部剰余は\(O(h^2)\)となります。 本論文は基礎的なものであり、付録Eでは、\(α_0,α_1,β_1\)のレートチェックとキャリブレーションのための再現可能なプロトコルを指定します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study thermodynamic aspects of ordinary and lower dimensional noncommutative black holes within an extended anti-de Sitter phase space by treating the negative cosmological constant and the minimal cut-off length as thermodynamic variables representing the pressure and tension of the system, respectively. In four-dimensional spacetime, the regular black hole exhibits a small/large black hole phase transition analogous to the liquid/gas transition of a Van der Waals gas. The three-dimensional case demonstrates global and local thermodynamic stability, while the two-dimensional case reveals a novel type of transition referred to as the anti-Hawking-Page transition. | 我々は、負の宇宙定数と最小カットオフ長を、それぞれ系の圧力と張力を表す熱力学的変数として扱い、拡張反ド・ジッター位相空間における通常次元および低次元の非可換ブラックホールの熱力学的側面を研究する。 4次元時空において、通常のブラックホールは、ファンデルワールス気体の液体-気体転移に類似した、小-大ブラックホール相転移を示す。 3次元の場合は大域的および局所的な熱力学的安定性を示す一方、2次元の場合は反ホーキング-ペイジ転移と呼ばれる新しいタイプの転移を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider hairy, magnetic black brane solutions to Einstein-Maxwell-Chern-Simons-Dilaton theory with full back-reaction of the scalar and gauge fields and compute the time evolution with time dependent sources. The dual field theory's 't Hooft anomaly leads to long-lived current oscillations in the low temperature limit long after the electric pulse which created these modes has been switched off. We find that, generally, non-linear effects increase the decay rates of long-lived modes by a temperature dependent amount. Nonetheless, our results suggest that the life-time of time-translation symmetry breaking states can be made arbitrarily large if the temperature after the quench is sufficiently small. Experimentally this might be realizable in Weyl semimetals. | 我々は、スカラー場とゲージ場の完全な反作用を伴うアインシュタイン-マクスウェル-チャーン-サイモンズ-ディラトン理論の毛深い磁気ブラックブレーン解を考察し、時間依存源による時間発展を計算する。 双対場理論のトホーフト異常は、これらのモードを生成した電気パルスがオフになった後も、低温極限において長寿命の電流振動を引き起こす。 一般的に、非線形効果は長寿命モードの減衰率を温度依存量だけ増加させることがわかった。 しかしながら、我々の結果は、クエンチ後の温度が十分に低ければ、時間並進対称性の破れ状態の寿命を任意に長くできることを示唆している。 これは実験的にワイル半金属で実現できるかもしれない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Theories of gravity in which the metric is fundamentally classical predict stochastic fluctuations in the gravitational field. In this article, we study the stochastic Klein-Gordon equation as a starting point to understand the phenomenology of linearised classical-quantum hybrid gravity. In particular, we describe how to compute the non-equilibrium two point function of the scalar field, showing explicitly the role of the initial state in regulating divergences. To do so, we use a "mod-squared-retarded" pole-prescription and find that the covariance in the field is non-zero only outside the lightcone, scales inversely with the spatial distance of the spacetime points and grows linearly in time. The energy has a contact divergence similar to that found in the quantum case. We conclude by discussing possible implications of anomalous diffusion for hybrid theories of gravity, especially looking at the energy density in the predicted gravitational waves background, which can be inferred from the scalar covariances. | 計量が根本的に古典的である重力理論は、重力場における確率的変動を予測する。 本稿では、線形化された古典・量子ハイブリッド重力の現象を理解するための出発点として、確率的クライン＝ゴルドン方程式を考察する。 特に、スカラー場の非平衡2点関数を計算する方法を説明し、発散を制御する初期状態の役割を明示的に示す。 そのために、「mod-squared-retarded」極処方を用い、場の共分散は光円錐の外側でのみゼロでなく、時空点の空間距離に反比例し、時間とともに線形に増加することを明らかにした。 エネルギーは量子の場合と同様の接触発散を示す。 最後に、スカラー共分散から推測できる予測される重力波背景のエネルギー密度に注目しながら、異常拡散が重力のハイブリッド理論に及ぼす可能性のある影響について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the case of nonspinning compact binary systems on quasi-elliptic orbits, I obtain the conservative map between the constants of motion (energy and angular momentum) and the fundamental (radial and azimuthal) frequencies at the fourth post-Newtonian order, including both instantaneous and tail contributions. This map is expressed in terms of an enhancement function of the eccentricity, which is appropriately resummed to ensure accuracy for any eccentricity; in particular, I recover known results for circular orbits. In order to obtain this map, the local dynamics are expressed using an action-angle formulation. The tail term is treated as a perturbation, which is first localized in time, then Delaunay-averaged. Both operations require a contact transformation of the phase-space variables, which I explicitly control. Using the first law of binary black hole mechanics, I then obtain the orbit-averaged redshift invariant for eccentric orbits at fourth post-Newtonian order; when properly accounting for the tail contributions, it perfectly agrees with analytical self-force at postgeodesic order [arXiv:2203.13832]. Finally, I use these results to re-express the fluxes of energy and angular momentum obtained at third post-Newtonian order in [arXiv:0711.0302] and [arXiv:0908.3854] in terms of fundamental frequencies. | 準楕円軌道上の非自転コンパクト連星系の場合、運動定数（エネルギーおよび角運動量）と基本周波数（動径および方位）との間の、第4ポストニュートン秩序における保存写像を得る。 この写像には瞬間寄与と尾部寄与の両方が含まれる。 この写像は離心率の増大関数で表現され、任意の離心率に対する精度を保証するために適切に再集計される。 特に、円軌道については既知の結果を復元する。 この写像を得るために、局所ダイナミクスは作用角定式化を用いて表現される。 尾部項は摂動として扱われ、まず時間的に局所化され、次にドロネー平均化される。 どちらの操作も位相空間変数の接触変換を必要とするが、これを明示的に制御する。 次に、連星ブラックホール力学の第一法則を用いて、第4ポストニュートン秩序における離心率のある軌道の軌道平均赤方偏移不変量を得る。 テール寄与を適切に考慮すると、ポスト測地線オーダーにおける解析的自己力と完全に一致する[arXiv:2203.13832]。 最後に、これらの結果を用いて、[arXiv:0711.0302]および[arXiv:0908.3854]で得られた第3ポストニュートンオーダーにおけるエネルギーと角運動量のフラックスを基本周波数で再表現する。 |