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| Original Text | 日本語訳 |
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| There is currently no rigorous definition of gravitational wave strain at second order in cosmological perturbation theory. The usual association of gravitational waves with transverse and traceless fluctuations of the metric on spatial hypersurfaces becomes ambiguous at second order, as it inherently depends on the spacetime slicing. While this poses no practical issues in linearized gravity, it presents a fundamental problem for secondary gravitational waves, especially notorious for gravitational waves induced by primordial fluctuations. We compute, for the first time, the physical effects of gravitational waves at second order, as measured by geodesic observers that emit and receive electromagnetic signals, thereby settling the debate on gauge ambiguities. We find that the measured gravitational wave strain coincides with the transverse-traceless components in the Newton gauge. | 宇宙摂動論において、2次の重力波歪みの厳密な定義は今のところ存在しない。 重力波と空間超曲面上の計量の横方向およびトレースレス変動との通常の関連は、本質的に時空スライスに依存するため、2次の定義では曖昧になる。 これは線形化重力においては実際的な問題とはならないが、二次重力波、特に原始的変動によって誘起される重力波においては根源的な問題を呈する。 我々は、電磁信号を送受信する測地線観測器によって測定される重力波の2次の物理的効果を初めて計算し、ゲージの曖昧さに関する議論に決着をつけた。 測定された重力波歪みは、ニュートンゲージの横方向およびトレースレス成分と一致することを発見した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The optical fiber is a revolutionary technology of the past century. It enables us to manipulate single modes in nonlinear interactions with precision at the quantum level without involved setups. This setting is useful in the field of analogue gravity (AG), where gravitational phenomena are investigated in accessible analogue lab setups. These lecture notes provide an account of this AG framework and applications. Although light in nonlinear dielectrics is discussed in textbooks, the involved modelling often includes many assumptions that are directed at optical communications, some of which are rarely detailed. Here, we provide a self-contained and sufficiently detailed description of the propagation of light in fibers, with a minimal set of assumptions, which is relevant in the context of AG. Starting with the structure of a step-index fiber, we derive linear-optics propagating modes and show that the transverse electric field of the fundamental mode is well approximated as linearly polarized and of a Gaussian profile. We then incorporate a cubic nonlinearity and derive a general wave envelope propagation equation. With further simplifying assumptions, we arrive at the famous nonlinear Schrödinger equation, which governs fundamental effects in nonlinear fibers, such as solitons. As a first application in AG, we show how intense light in the medium creates an effective background spacetime for probe light akin to the propagation of a scalar field in a black hole spacetime. We introduce optical horizons and particle production in this effective spacetime, giving rise to the optical Hawking effect. Furthermore, we discuss two related light emission mechanisms. Finally, we present a second optical analogue model for the oscillations of black holes, the quasinormal modes, which are important in the program of black hole spectroscopy. | 光ファイバーは、前世紀の革新的な技術です。 複雑な装置を必要とせず、非線形相互作用における単一モードを量子レベルで精密に操作することが可能になります。 この設定は、アナログ実験装置を用いて重力現象を研究するアナログ重力（AG）の分野で有用です。 本講義ノートでは、このAGの枠組みと応用について説明します。 非線形誘電体中の光は教科書でも取り上げられていますが、そのモデリングには光通信に向けられた多くの仮定が含まれることが多く、その一部はほとんど詳細に説明されていません。 本講義ノートでは、AGの文脈において重要な、最小限の仮定に基づき、光ファイバー内の光伝搬について、自己完結的かつ十分に詳細な記述を提供します。 ステップインデックス型光ファイバーの構造から始め、線形光学伝搬モードを導出し、基本モードの横電場が直線偏光でガウス分布を持つものとしてよく近似できることを示します。 次に、3次非線形性を組み込み、一般的な波動包絡伝搬方程式を導出します。 さらに仮定を単純化することで、ソリトンなどの非線形ファイバーにおける基本的効果を支配する、有名な非線形シュレーディンガー方程式に到達する。 AGにおける最初の応用として、媒質中の高強度光が、ブラックホール時空におけるスカラー場の伝播に類似した、プローブ光に対する有効背景時空をどのように作り出すかを示す。 この有効時空における光学地平と粒子生成を導入し、光学ホーキング効果を生じさせる。 さらに、関連する2つの光放出メカニズムについても考察する。 最後に、ブラックホールの振動に関する2つ目の光学類似モデル、準正規モードを提示する。 これはブラックホール分光研究において重要である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We carry out the deepest and broadest search for continuous gravitational-wave signals with frequencies between 20-1500 Hz, from three neutron stars at the center of the supernova remnants Cassiopeia A, Vela Jr., and G347.3-0.5. This search was made possible by the computing power shared by thousands of Einstein@Home volunteers. After the initial Einstein@Home search, we perform a multi-stage follow-up of the most promising $\approx$ 45 million signal candidates. In the last stages, we use independent data to further investigate the remaining candidates from the previous stages. We set the most stringent constraints to date on the gravitational-wave amplitude, equatorial ellipticity, r-mode saturation amplitude, and -- for the first time -- the neutron-star crustal anisotropy. For spin periods lower than 2 ms we constrain the ellipticity to be smaller than $4\times 10^{-7}$ for all targets. We exclude the crustal anisotropy to be smaller than $5\times 10^{-3}$ for spin periods between 1.3-100 ms. Only one candidate -- from the low frequency G347.3 search -- survives all follow-ups. We illustrate properties of this candidate. Investigations on new data will aid in clarifying its nature. Such ``new" data exists and would be optimal for this purpose, but they are not publicly accessible at the time of writing. | 我々は、超新星残骸カシオペヤA、ベラJr.、G347.3-0.5の中心にある3つの中性子星から、周波数20～1500Hzの連続重力波信号を、これまでで最も深く広範囲に探索する。 この探索は、Einstein@Homeの数千人のボランティアが共有する計算力によって可能になった。 Einstein@Homeによる最初の探索の後、最も有望な約4500万の信号候補について、多段階にわたる追跡調査を実施する。 最終段階では、独立したデータを用いて、前段階から残った候補をさらに調査する。 重力波振幅、赤道楕円率、rモード飽和振幅、そして初めて中性子星地殻異方性について、これまでで最も厳しい制約を課した。 自転周期が2ms未満の場合には、全てのターゲットにおいて楕円率が$4\times 10^{-7}$未満となるよう制約します。 自転周期が1.3～100msの場合には、地殻異方性が$5\times 10^{-3}$未満となるよう除外します。 全ての追跡調査を生き残った候補は、低周波G347.3探索から得られた1つの候補のみです。 この候補の特性を示します。 新たなデータの調査は、その性質を明らかにする上で役立ちます。 そのような「新しい」データは存在し、この目的に最適ですが、執筆時点では公開されていません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Bulk viscosity, which characterizes the irreversible dissipative resistance of a fluid to volume changes, has been proposed as a potential mechanism for explaining both early- and late-time accelerated expansion of the Universe. In this work, we investigate two distinct physical scenarios for the origin of bulk viscosity: (1) nonminimal interactions between two fluids, and (2) elastic collisions in an ideal gas. In both cases, we demonstrate that while the associated energy-momentum exchange can significantly influence fluid dynamics, overall energy-momentum conservation precludes such exchange from having any direct gravitational effect in the context of General Relativity. In case (1), we show that the standard bulk viscous energy-momentum tensor can be obtained for the two-fluid system only at the cost of the violation of all classical energy conditions: null, weak, dominant, and strong. In case (2), we consider a single fluid composed of point particles undergoing instantaneous, energy- and momentum-conserving collisions, and find that the proper pressure remains strictly non-negative, with the equation-of-state parameter confined to the interval $[0,1/3]$. In both scenarios, achieving a sufficiently negative effective pressure to drive cosmic acceleration requires assumptions that compromise the physical viability of the model. Our results highlight some of the key physical challenges involved in modeling dark energy through bulk viscous effects. | 体積粘性は、流体の体積変化に対する不可逆な散逸抵抗を特徴づけるものであり、宇宙の初期および後期の加速膨張を説明する潜在的なメカニズムとして提案されている。 本研究では、体積粘性の起源について、(1) 2つの流体間の非最小相互作用、および (2) 理想気体中の弾性衝突という2つの異なる物理的シナリオを調査する。 どちらの場合も、関連するエネルギー運動量交換が流体力学に大きな影響を与える可能性があるものの、全体的なエネルギー運動量保存則により、一般相対性理論の文脈ではそのような交換が重力に直接影響を与えることはないことを示す。 (1)の場合、標準的な体積粘性エネルギー運動量テンソルは、2流体系に対して、すべての古典的エネルギー条件（ヌル、弱、優勢、強）を破る代償を払ってのみ得られることを示す。 ケース(2)では、点粒子からなる単一流体が瞬間的にエネルギーと運動量を保存して衝突する様子を考察し、固有圧力は厳密に非負であり、状態方程式パラメータは区間$[0,1/3]$に限定されることを見出した。 どちらのシナリオにおいても、宇宙の加速を駆動するのに十分な負の有効圧力を達成するには、モデルの物理的な実現可能性を損なうような仮定が必要となる。 我々の結果は、バルク粘性効果を通してダークエネルギーをモデル化する際に生じる主要な物理的課題のいくつかを浮き彫りにしている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a discussion on lattice techniques for the simulation of non-canonical field theory circumstances, complementing our previous monograph (arXiv:2006.15122) on canonical cases. We begin by reviewing basic aspects of lattice field theory, including symplectic and non-symplectic evolution algorithms. We then introduce lattice implementations of non-canonical interactions, considering scalars with a non-minimal coupling to gravity, $φ^2R$, non-minimal scalar kinetic theories, $\mathcal{G}_{ab}(\lbraceφ_c\rbrace)\partial_μφ^a\partial^μφ^b$, and axion-like particle (ALP) interactions with Abelian gauge fields, $φF_{μν}\tilde F^{μν}$. Next, we discuss methods to set up special field configurations, including the creation of cosmic defect networks towards scaling (e.g. cosmic strings and domain walls), field configurations based on arbitrary power spectra or spatial profiles, and probabilistic methods as required e.g. for thermal configurations. We further extend the notion of non-canonical theories, discussing the discretization of scalar field dynamics in $d + 1$ dimensions, with $d \neq 3$. Unrelated to non-canonical aspects, we also discuss implementation(s) of gravitational wave (GW) dynamics on the lattice. This document represents the theoretical basis for the non-canonical field theory aspects (interactions, initial conditions, dimensionality) and GW dynamics implemented in ${\mathcal C}$osmo${\mathcal L}$attice v2.0, to be released in 2026. | 本稿では、非正準場の理論における状況をシミュレーションするための格子法について議論する。 これは、正準場の事例に関する前回のモノグラフ (arXiv:2006.15122) を補完するものである。 まず、シンプレクティックおよび非シンプレクティック発展アルゴリズムを含む格子場の理論の基本的側面を概観する。 次に、重力との非最小結合を持つスカラー $φ^2R$、非最小スカラー運動論 $\mathcal{G}_{ab}(\lbraceφ_c\rbrace)\partial_μφ^a\partial^μφ^b$、そしてアベルゲージ場とアクシオン型粒子 (ALP) との相互作用 $φF_{μν}\tilde F^{μν}$ を考慮した、非正準相互作用の格子実装を紹介する。 次に、スケーリングに向けた宇宙欠陥ネットワーク（例えば、宇宙弦やドメインウォール）の作成、任意のパワースペクトルまたは空間プロファイルに基づく場の構成、熱構成などで必要な確率的手法など、特殊な場の構成を設定する方法について議論します。 さらに、非正準理論の概念を拡張し、$d \neq 3$ となる $d + 1$ 次元におけるスカラー場ダイナミクスの離散化について説明します。 非正準的な側面とは関係ありませんが、格子上への重力波（GW）ダイナミクスの実装についても説明します。 このドキュメントは、2026年にリリースされる${\mathcal C}$osmo${\mathcal L}$attice v2.0に実装されている非正準場の理論の側面（相互作用、初期条件、次元性）とGWダイナミクスの理論的基礎を示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the thermal Casimir effect for a massless scalar field in the curved spacetime of a neutron star within the Thermo Field Dynamics (TFD) formalism. Starting from the renormalized energy-momentum tensor, we generalize the Stefan-Boltzmann law to include gravitational redshift and curvature corrections governed by the Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) metric. Finite temperature and spatial compactification are introduced simultaneously, allowing a unified and consistent treatment of both vacuum and thermal contributions inside and outside the star. Analytical expressions are derived for the high- and low-temperature limits, showing explicitly how curvature and redshift modify the characteristic $T^4$ dependence of thermal radiation. The results reveal that strong gravity significantly alters the local energy density and pressure, demonstrating the nontrivial interplay between quantum vacuum fluctuations and compact astrophysical geometries. A polytropic model is considered to perform numerical analyses, highlighting the influence of the spacetime background on vacuum fluctuations. | 我々は、熱場動力学（TFD）形式論を用いて、中性子星の曲がった時空における質量ゼロのスカラー場の熱カシミール効果を調べた。 繰り込まれたエネルギー運動量テンソルから出発し、シュテファン・ボルツマンの法則を一般化し、トルマン・オッペンハイマー・フォルコフ（TOV）計量に支配される重力赤方偏移と曲率補正を含めた。 有限温度と空間コンパクト化を同時に導入することで、星の内外における真空と熱の寄与を統一的にかつ首尾一貫して扱うことができる。 高温極限と低温極限について解析的表現を導出し、曲率と赤方偏移が熱放射のT^4依存性にどのように影響するかを明示的に示した。 結果は、強い重力が局所的なエネルギー密度と圧力を大きく変化させることを明らかにし、量子真空揺らぎとコンパクトな天体物理学的形状との間の非自明な相互作用を実証した。 ポリトロープモデルは、数値解析を実行するために検討されており、時空背景が真空変動に与える影響を強調しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The scalar, vector and tensor spherical harmonics on three-dimensional de Sitter spacetime are defined and analyzed. Each harmonic defines two sets of asymptotic data on the two sphere in the asymptotic expansion close to both the past and the future of de Sitter spacetime. For each case, we explicit the antipodal relationship of both sets of asymptotic data between past and future infinity, which can be non-local. A procedure is defined to extract these asymptotic data in the presence of sources. This provides for each class of propagating field on de Sitter the relationship between two independent sets of data defined on the sphere in the asymptotic future with the corresponding data defined in the asymptotic past. We also provide several theorems on the decomposition of vector and tensors on de Sitter such as one proving that a large class of tensors obeying an inhomogeneous wave equation can be expressed locally in terms of a symmetric transverse traceless tensor. These results are instrumental in the description of interacting four-dimensional asymptotically flat fields at spatial infinity. | 3次元ド・ジッター時空上のスカラー、ベクトル、テンソル球面調和関数が定義され、解析される。 各調和関数は、ド・ジッター時空の過去と未来の両方に近い漸近展開内の2つの球面上の2組の漸近データを定義する。 それぞれの場合について、過去と未来の無限大の間の両方の漸近データ組の反対称関係を明示的に示し、これは非局所的となり得る。 ソースが存在する場合にこれらの漸近データを抽出する手順が定義されている。 これは、ド・ジッター上の伝播場の各クラスについて、漸近未来の球面上で定義された2つの独立したデータ組と、漸近過去に定義された対応するデータとの関係を提供する。 また、ド・ジッター上のベクトルとテンソルの分解に関するいくつかの定理も提供する。 たとえば、非同次波動方程式に従うテンソルの大きなクラスは、対称な横方向のトレースレステンソルで局所的に表現できることを証明する定理などである。 これらの結果は、空間無限遠で相互作用する 4 次元の漸近的に平坦な場を説明するのに役立ちます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We incorporate non-local gravitational self-energy, motivated by string-inspired T-duality, into the Schrödinger-Newton equation. In this framework spacetime has an intrinsic non-locality, rendering the standard linear superposition principle only an approximation valid in the absence of gravitational effects. We then invert the logic by assuming the validity of linear superposition and demonstrate that such superpositions inevitably become unstable once gravity is included. The resulting wave-function collapse arises from a fundamental tension between the equivalence principle and the quantum superposition principle in a semiclassical spacetime background. We further show that wave functions computed in inertial and freely falling frames differ by a gravitationally induced phase shift containing linear and cubic time contributions along with a constant global term. These corrections produce a global phase change and lead to a spontaneous, model-independent collapse time inversely proportional to the mass of the system. | 弦理論に着想を得たT双対性に基づく非局所的な重力自己エネルギーをシュレーディンガー・ニュートン方程式に組み込む。 この枠組みでは時空は本質的に非局所性を持つため、標準的な線形重ね合わせ原理は重力効果が存在しない場合にのみ有効な近似となる。 次に、線形重ね合わせの有効性を仮定することで論理を逆転させ、重力を考慮するとこのような重ね合わせは必然的に不安定になることを示す。 結果として生じる波動関数の崩壊は、半古典的時空背景における等価性原理と量子重ね合わせ原理の間の根本的な緊張から生じる。 さらに、慣性系と自由落下系で計算された波動関数は、線形および3次時間の寄与と定数のグローバル項を含む重力誘起位相シフトによって異なることを示す。 これらの補正はグローバル位相変化を生み出し、システムの質量に反比例する、自発的でモデルに依存しない崩壊時間をもたらす。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We measure for the first time the Hubble constant ($H_0$) from the cross-correlation of galaxies and gravitational waves (GW), by applying the $\textit{Peak Sirens}$ method. This method consists of finding the peak of the 3D angular cross-spectrum $C_{\ell}(z,D_L)$ between the galaxy redshifts ($z$) and the GW luminosity distances ($D_L$). Using two GW events from the GWTC-3.0 catalog and the GLADE+ galaxy catalog, we make the first detection of the cross-correlation peak at $5.9σ$ confidence. This signal comes mostly from the best localized event in the catalog, GW190814, which alone provides a $3.4σ$ significance. Adding also the multimessenger event GW170817, but without using its known redshift, we find $H_0 = 67^{+18}_{-15}$ km s$^{-1}$Mpc$^{-1}$ and the first observational constraint on the GW bias, $b_{\rm gw} < 4.3$ at 95% CI. These measurements set the stage for future novel cosmological constraints with this technique. | 我々は、$\textit{Peak Sirens}$法を適用することで、銀河と重力波（GW）の相互相関からハッブル定数（$H_0$）を初めて測定した。 この手法は、銀河の赤方偏移（$z$）と重力波光度距離（$D_L$）間の3次元角度クロススペクトル$C_{\ell}(z,D_L)$のピークを求めるものである。 GWTC-3.0カタログとGLADE+銀河カタログの2つの重力波イベントを用いて、相互相関ピークを$5.9σ$の信頼度で初めて検出した。 このシグナルは、カタログの中で最も局所的なイベントであるGW190814に由来しており、このイベント単独でも$3.4σ$の有意性を示している。 マルチメッセンジャーイベントGW170817も加えたが、その既知の赤方偏移は使用しなかった。 その結果、$H_0 = 67^{+18}_{-15}$ km s$^{-1}$Mpc$^{-1}$となり、重力波バイアスに対する最初の観測的制約値$b_{\rm gw} < 4.3$が95%信頼区間で得られた。 これらの測定結果は、この手法を用いた将来の新たな宇宙論的制約の基礎となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Big-Bang Nucleosynthesis (BBN) predictions of primordial light-element abundances offer a powerful probe of early-Universe physics. However, high-accuracy numerical BBN calculations have become a major computational bottleneck for large-scale cosmological inferences due to the complex nuclear network. Here we present BBNet, a fast and accurate deep learning emulator for primordial abundances. The training data are generated by full numerical calculations using two public BBN codes, PArthENoPE and AlterBBN, modified to accommodate extended cosmologies that include dark radiation and a stiff equation of state. The network employs a residual multi-head architecture to capture convoluted physical relationships. BBNet produces primordial helium-4 and deuterium abundances with negligible errors in milliseconds per sample, achieving a speed-up of up to $10^4$ times relative to first-principles solvers while remaining unbiased over wide parameter ranges. Therefore, our emulator can supersede traditional simplified numerical prescriptions that compromise accuracy for speed. Based on extensive assessments of its performance, we conclude that BBNet is an optimal solution to the theoretical prediction of primordial element abundances. It will serve as a reliable tool for precision cosmology and new-physics searches. | ビッグバン元素合成（BBN）による原始軽元素存在量の予測は、初期宇宙物理の強力な調査材料となる。 しかし、複雑な原子核ネットワークのため、高精度な数値BBN計算は大規模宇宙論的推論における大きな計算ボトルネックとなっている。 本研究では、高速かつ高精度な深層学習による原始元素存在量のエミュレーターであるBBNetを紹介する。 トレーニングデータは、2つの公開BBNコード、PArthENoPEとAlterBBNを用いた完全な数値計算によって生成される。 これらのコードは、暗黒放射や硬い状態方程式を含む拡張宇宙論に対応するように修正されている。 このネットワークは、複雑な物理的関係を捉えるために残差マルチヘッドアーキテクチャを採用している。 BBNetは、サンプルあたり数ミリ秒というごくわずかな誤差で、原始ヘリウム4と重水素の存在量を生成し、広いパラメータ範囲にわたって偏りのないまま、第一原理ソルバーに比べて最大$10^4$倍の高速化を実現する。 したがって、私たちのエミュレータは、速度のために精度を犠牲にする従来の簡略化された数値計算法に取って代わることができます。 その性能を広範囲に評価した結果、BBNetは原始元素組成の理論的予測に最適なソリューションであると結論付けました。 これは、精密宇宙論や新物理の探索のための信頼できるツールとなるでしょう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Intrinsically topologically ordered phases can host anyons. Here, we take the view that entanglement between anyons can give rise to an emergent geometry resembling Anti-de Sitter (AdS) space. We analyze the entanglement structure of fractionalized anyons using mutual information and interpret the results within this emergent geometric framework. As a concrete example, we consider pairs of $e/2$-charged semions that arise from instanton configurations in a disordered zigzag graphene nanoribbon. These fractional charges, located on opposite zigzag edges, show long-range quantum entanglement despite being spatially separated. We analyze the scale dependence of their entanglement and embed the ribbon into an AdS-like bulk geometry. In this setup, the entanglement structure defines minimal surfaces in the bulk, providing a geometric view of the edge correlations. This gives a holographic picture of fractionalized degrees of freedom in quasi-one-dimensional systems and shows how quantum entanglement can generate emergent geometry even without conformal symmetry. | 本質的に位相的に秩序立った相は、エニオンを宿すことができる。 ここでは、エニオン間のエンタングルメントが反ド・ジッター（AdS）空間に似た創発幾何学を生じさせるという見方をとる。 相互情報量を用いて分数化エニオンのエンタングルメント構造を解析し、この創発幾何学的枠組みの中で結果を解釈する。 具体的な例として、無秩序なジグザググラフェンナノリボン中のインスタントン配置から生じる $e/2$ 電荷を持つセミオンのペアを考える。 これらの分数電荷は、ジグザグの反対側のエッジに位置し、空間的に離れているにもかかわらず、長距離量子エンタングルメントを示す。 我々は、これらのエンタングルメントのスケール依存性を解析し、リボンをAdSのようなバルク幾何学に埋め込む。 この設定では、エンタングルメント構造がバルク内の極小面を定義し、エッジ相関の幾何学的視点を提供する。 これにより、準 1 次元システムにおける分数化された自由度のホログラフィック画像が得られ、共形対称性がなくても量子もつれがどのようにして新たな幾何学を生成できるかがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate quartically self-interacting massive boson stars by constructing equilibrium sequences and performing dynamical evolutions. The mass curve $M(|φ_c|)$ along these sequences develops multiple extrema, yet stability changes only at the first maximum; configurations beyond it become highly compact and collapse under numerically induced perturbations, with near-critical models displaying a short-lived double-dive behaviour. Head-on collisions of equal-mass stars yield three distinct outcomes - boson star remnants, black hole formation at contact, and collapse of each star to a black hole prior to contact. The associated gravitational-wave energies reflect the competition between increasing compactness and decreasing tidal deformability, and at large self-interaction strengths the collapse-before-contact branch exhibits a pronounced non-monotonic structure. The simulations reported here constitute a substantial catalogue of initial conditions and waveforms, providing a natural basis for neural-network techniques aimed at improving boson star initial data and constructing surrogate models capable of rapidly predicting gravitational-wave signals across an extended parameter space. | 我々は、平衡系列を構築し、動的発展を行うことで、4次元的に自己相互作用する大質量ボソン星を調査する。 これらの系列に沿った質量曲線$M(|φ_c|)$は複数の極値を示すが、安定性は最初の極大値でのみ変化する。 それを超える構成は非常にコンパクトになり、数値的に誘起された摂動によって崩壊する。 近臨界モデルでは、短命なダブルダイブ挙動を示す。 等質量星の正面衝突は、ボソン星残骸、接触時のブラックホール形成、そして接触前に各星がブラックホールに崩壊するという、3つの異なる結果をもたらす。 関連する重力波エネルギーは、コンパクト性の増大と潮汐変形能の減少との間の競合を反映しており、自己相互作用強度が大きい場合、接触前崩壊分岐は顕著な非単調構造を示す。 ここで報告されたシミュレーションは、初期条件と波形の実質的なカタログを構成し、ボソン星の初期データを改善し、拡張パラメータ空間にわたって重力波信号を迅速に予測できる代替モデルを構築することを目的としたニューラル ネットワーク技術の自然な基盤を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Noncommutative gravity, based on a twist-deformation of the differential geometry of spacetime and a first-order formulation of the dynamics, requires additional gravitational degrees of freedom as well as an enlargement of the gauge group of Lorentz transformations of the tetrad frame. As such, it offers a theoretical playground to build fundamentally motivated extension to general relativity. The dynamical degrees of freedom include a ${\rm GL}(2,\mathbb{C})$ gauge connection and two independent tetrads. The theory allows for interaction terms between the two tetrads, whose structure displays some similarities with ghost-free bigravity. The extra gravitational degrees of freedom survive in the commutative limit. We show the effective action obtained in this limit, discuss its symmetries, and compare it with other bigravity theories. The dynamics of homogeneous and isotropic cosmological solutions split into two branches. One is characterized by a constant and purely spatial curvature two-form. The other displays a richer gauge freedom, and the Hamiltonian analysis of the dynamics reveals three extra first-class constraints in addition to the generator of time reparametrizations. | 非可換重力は、時空の微分幾何学のねじれ変形と力学の一次定式化に基づいており、追加の重力自由度と、テトラッドフレームのローレンツ変換のゲージ群の拡大を必要とする。 そのため、これは一般相対論への根本的な動機に基づく拡張を構築するための理論的遊び場を提供する。 力学自由度には、${\rm GL}(2,\mathbb{C})$ ゲージ接続と2つの独立したテトラッドが含まれる。 この理論は、2つのテトラッド間の相互作用項を許容し、その構造はゴーストフリーな重重力といくつかの類似点を示す。 追加の重力自由度は可換極限でも存続する。 我々はこの極限で得られる有効作用を示し、その対称性を議論し、他の重重力理論と比較する。 同次および等方的な宇宙論解の力学は2つの分野に分かれる。 1つは定数で純粋に空間的な曲率の2形式によって特徴付けられる。 もう 1 つは、より豊富なゲージ自由度を示し、ダイナミクスのハミルトン解析により、時間再パラメータ化の生成子に加えて 3 つの追加の第一級制約が明らかになります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A pulsar, i.e., a spinning neutron star, with a deformation could emit gravitational waves continuously. Such continuous waves, which have not been detected yet, will be very useful to study gravitational physics and to probe the extreme physics of neutron stars. While typically such waves from a pulsar are estimated considering an overall stellar ellipticity, there can be multiple irregularities or mountains in the stellar crust that the gravity of the star cannot smooth. In this paper, we consider this realistic situation and compute the strain, power, torque and the pulsar spin-down rate due to multiple mountains supported by the stellar crust. Here, we consider astronomically motivated mountain distributions and use the Brans-Dicke theory of gravity which has three polarization states: two tensors dominated by the time-varying quadrupole moment and one scalar dominated by the time-varying dipole moment. We also give the limiting results for general relativity. | 変形を伴うパルサー、すなわち自転する中性子星は、重力波を連続的に放射する可能性がある。 このような連続波は未だ検出されていないが、重力物理学の研究や中性子星の極限物理の探究に非常に有用である。 パルサーからの重力波は通常、恒星全体の楕円率を考慮して推定されるが、恒星の地殻には、恒星の重力では平滑化できない複数の凹凸や山が存在する可能性がある。 本論文では、この現実的な状況を考慮し、恒星の地殻に支えられた複数の山による歪み、電力、トルク、およびパルサーのスピンダウン率を計算する。 ここでは、天文学的に動機付けられた山の分布を考慮し、時間変動四重極モーメントが支配的な2つのテンソルと、時間変動双極子モーメントが支配的な1つのスカラーの3つの分極状態を持つブランス・ディッケ重力理論を用いる。 また、一般相対論の極限結果も示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A small fraction of gravitational-wave (GW) signals from binary black holes (BBHs) will be gravitationally lensed by intervening galaxies and galaxy clusters. Strong lensing will produce multiple identical copies of the GW signal arriving at different times. Jana et al.~\cite{Jana_2023} recently proposed a method to constrain cosmological parameters using strongly lensed GW events detected by next-generation (XG) detectors. The idea is that the number of strongly lensed GW events and the distribution of their lensing time delays encode imprints of the cosmological parameters. From the observed number of lensed GW events (tens of thousands) and their time delay distribution, this method can provide a new probe of cosmology, obtaining information at intermediate redshifts. In this work, we explore the possibility of doing lensing cosmography using upcoming observations of the upgraded LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) network. This requires incorporating the detector network selection effects in the analysis, which was neglected earlier. We expect dozens of lensed GW events to be detected by upgraded LVK detectors, potentially enabling modest constraints on cosmological parameters. Even with relatively modest numbers of lensed detections, we demonstrate the potential of lensing cosmography. For XG detectors, our revised forecasts are consistent with with the earlier forecasts that neglected the selection effects. | 連星ブラックホール（BBH）からの重力波（GW）信号のごく一部は、介在する銀河や銀河団によって重力レンズ効果を受ける。 強い重力レンズ効果は、異なる時間に到達する重力信号の複数の同一のコピーを生成する。 Janaらは最近、次世代（XG）検出器で検出された強い重力レンズ効果を受けた重力波イベントを用いて宇宙論パラメータを制限する方法を提案した。 そのアイデアは、強い重力レンズ効果を受けた重力波イベントの数とそれらのレンズ効果の時間遅延の分布が、宇宙論パラメータの痕跡をエンコードするというものである。 観測されたレンズ効果を受けた重力波イベントの数（数万）とそれらの時間遅延の分布から、この方法は中間赤方偏移の情報を得る新たな宇宙論の探査を提供できる。 本研究では、アップグレードされたLIGO-Virgo-KAGRA（LVK）ネットワークの今後の観測を用いて、重力レンズ効果による宇宙論を行う可能性を探る。 これには、これまで無視されてきた検出器ネットワークの選択効果を解析に組み込む必要があります。 アップグレードされたLVK検出器によって数十個の重力レンズ効果イベントが検出されると予想され、宇宙論パラメータに適度な制約を与える可能性があります。 比較的少数のレンズ効果検出であっても、レンズ効果による宇宙論の可能性を示しています。 X線重力波検出器については、修正された予測は、選択効果を無視した以前の予測と一致しています。 |
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| We investigate the analytic structure of thermal spectral function of holographic CFTs, synthesizing recent developments into a set of observations about its asymptotics. Specifically, for a class of scalar primaries with integral dimension, we demonstrate factorization of the exact spectral function into a polynomial piece, which captures the vacuum dynamics, and a non-perturbative piece, which controls its asymptotics. Using exact WKB techniques, we derive a transseries expression for the latter. We use this information to deduce the singular loci of a spatially averaged thermofield double correlator in the complex time plane. Such singularities have been argued to encode information regarding the black hole singularity in the dual spacetime. Our results give a refinement of these statements by capturing the momentum dependence. | 我々はホログラフィックCFTの熱スペクトル関数の解析構造を調査し、近年の進展をその漸近性に関する一連の観察結果に統合する。 具体的には、整数次元を持つスカラー原始粒子のクラスについて、厳密なスペクトル関数を、真空ダイナミクスを捉える多項式部分と、漸近性を制御する非摂動的な部分に因数分解することを示す。 厳密なWKB法を用いて、後者のトランスシリーズ表現を導出する。 この情報を用いて、複素時間平面における空間平均熱場二重相関器の特異点軌跡を推定する。 このような特異点は、双対時空におけるブラックホール特異点に関する情報を符号化していると主張されてきた。 我々の結果は、運動量依存性を捉えることで、これらの主張を洗練させるものである。 |
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| This thesis investigates late-time cosmic acceleration using modified gravity theories with a focus on $f(Q)$ gravity, as an alternative to the $Λ$CDM model. The standard cosmological model attributes the acceleration to a cosmological constant, but it faces issues like the unexplained nature of dark matter and dark energy and discrepancies with certain observations. Modified gravity including $f(Q)$ gravity, offers a potential solution by incorporating dynamic dark energy or changes to gravitational interactions, avoiding the need for a constant cosmological term. Also, thesis evaluates the viability of $f(Q)$ gravity by analyzing observational data from Type Ia Supernovae, Hubble parameter measurements and other cosmological datasets. Using statistical tools like Markov Chain Monte Carlo (MCMC) analysis, this work constrains the parameters of $f(Q)$ gravity and compares it to the $Λ$CDM model..... | 本論文は、$Λ$CDMモデルの代替として、$f(Q)$重力に焦点を当てた修正重力理論を用いて、後期宇宙加速現象を考察する。 標準的な宇宙論モデルは、この加速現象を宇宙定数に帰するが、暗黒物質や暗黒エネルギーの未解明な性質や、特定の観測結果との矛盾といった問題を抱えている。 $f(Q)$重力を含む修正重力理論は、動的な暗黒エネルギーや重力相互作用の変化を組み込むことで、定数項を必要としない潜在的な解決策を提示する。 また、本論文では、Ia型超新星の観測データ、ハッブルパラメータ測定、その他の宇宙論データセットを解析することにより、$f(Q)$重力の実現可能性を評価する。 マルコフ連鎖モンテカルロ（MCMC）分析などの統計的手法を用いて、$f(Q)$重力のパラメータを制約し、$Λ$CDMモデルと比較する。 |
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| We review a novel scenario for the emergence of spin-polarisation entangled squeezed graviton states from superradiant axionic clouds in the neighborhood of astrophysical rotating black holes (BHs). The entangled squeezed graviton states are produced by both, conventional General-Relativity (GR) type axion-gravity interactions, and gravitational Chern-Simons (gCS) anomalous terms coupled to axions, which are non-trivial in the presence of rotating BHs. The two kinds of terms have different-symmetry contributions to the entangled squeezed states. The squeezing parameter is estimated in a weak-quantum-gravity framework. Some phenomenology with respect to current and future interferometric detection devices is discussed. Importantly, current data from LIGO/Virgo Experiments can impose upper-bound constraints on the value of the squeezing parameter and, thus, on the lifetime of the axionic clouds. In addition to the above rather direct-detection possibility of squeezed gravitons, there is also the possibility of indirect detection of quantum gravitons in Cosmology, given that chiral quantum gravitational-wave (GW) perturbations in the primordial Universe may imply condensation of gCS terms. This, in turn, leads to inflation of running vacuum type, with in principle observable patterns in the profile of the GW produced during the post-inflationary early radiation era, as well as the potential of alleviating cosmic tensions in the current era. | 我々は、天体回転ブラックホール（BH）近傍の超放射アクシオン雲から、スピン偏極エンタングルメントしたスクイーズド重力子状態が出現する新たなシナリオを概説する。 エンタングルメントしたスクイーズド重力子状態は、従来の一般相対論（GR）型のアクシオン-重力相互作用と、アクシオンに結合した重力チャーン・サイモンズ（gCS）異常項の両方によって生成される。 これらの項は、回転BHの存在下では非自明である。 これら2種類の項は、エンタングルメントしたスクイーズド状態に対して異なる対称性で寄与する。 スクイージングパラメータは、弱量子重力の枠組みにおいて推定される。 現在および将来の干渉計検出装置に関するいくつかの現象論について議論する。 重要な点として、LIGO/Virgo実験からの現在のデータは、スクイージングパラメータの値、ひいてはアクシオン雲の寿命に上限制約を課すことができる。 上記のスクイーズド重力子の直接的な検出可能性に加えて、原始宇宙におけるカイラル量子重力波（GW）摂動が重力波項の凝縮を示唆する可能性があることを考えると、宇宙論において量子重力子の間接的な検出の可能性もあります。 これは、インフレーション後初期放射時代に生成された重力波プロファイルに原理的に観測可能なパターンを伴う、稼働真空型のインフレーションにつながり、同時に現在の時代における宇宙の緊張を緩和する可能性も秘めています。 |
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| In previous work, we introduced the $\ell$-boson stars, a generalization of standard boson stars, which are parameterized by an angular momentum number $\ell$, while still preserving the spacetime's spherical symmetry. In this article, we present and study the properties of $\ell$-boson stars in spacetimes with a negative cosmological constant, such that they are asymptotically anti-de Sitter. | 以前の研究で、我々は標準的なボソン星の一般化として、時空の球対称性を保ちつつ角運動量数$\ell$でパラメータ化された$\ell$ボソン星を導入した。 本稿では、負の宇宙定数を持つ時空における、漸近的に反ド・ジッターとなる$\ell$ボソン星の特性を提示し、研究する。 |
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| The stability of geodesic orbits around a regular hairy black hole, in the gravitational decoupling setup, is investigated by employing Lyapunov exponents, which quantify the divergence rate of nearby trajectories in dynamical systems. Both timelike and null geodesics are addressed, probing the effect of the hair parameter on orbital stability. Deviations from the Schwarzschild solution have a significant influence on orbit stability, potentially providing observational signatures. Quasinormal modes of regular hairy black holes are calculated, and their thermodynamic properties are discussed. Both the Rényi and the Bekenstein-Hawking entropies are reported, deepening our understanding of gravitational dynamics in the strong-field regime, contributing to ongoing approaches to modified gravity. | 重力分離設定下における、通常のヘアリーブラックホールを周回する測地線軌道の安定性を、力学系における近傍軌道の発散速度を定量化するリアプノフ指数を用いて調査する。 時間的測地線とヌル測地線の両方を扱い、ヘアパラメータが軌道安定性に及ぼす影響を精査する。 シュワルツシルト解からの偏差は軌道安定性に大きな影響を与え、観測的特徴を示す可能性がある。 通常のヘアリーブラックホールの準正規モードを計算し、その熱力学的特性について考察する。 レーニエントロピーとベッケンシュタイン-ホーキングエントロピーの両方を報告し、強磁場領域における重力ダイナミクスへの理解を深め、修正重力への進行中のアプローチに貢献する。 |
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| The pole-skipping is a universal property of Green's functions at strong coupling found by the AdS/CFT duality. There is a conventional formalism of the pole-skipping, but it relies on the existence of a "master variable." Namely, it is applicable to a system with a single field. We propose an alternative formalism that does not rely on a master variable. As an example, we study the pole-skipping of holographic superfluids. A "hydrodynamic" pole such as the diffusion pole is usually regarded as a pole-skipping point. But we point out that not all hydrodynamic poles are pole-skipping points. | 極スキッピングは、AdS/CFT双対性によって発見された、強結合におけるグリーン関数の普遍的な性質です。 極スキッピングには従来の形式論がありますが、これは「マスター変数」の存在に依存しています。 つまり、単一の場を持つ系に適用可能です。 本稿では、マスター変数に依存しない代替形式論を提案します。 例として、ホログラフィック超流体の極スキッピングを考察します。 拡散極などの「流体力学的」極は、通常、極スキッピング点とみなされます。 しかし、すべての流体力学的極が極スキッピング点であるとは限らないことを指摘します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Nielsen's geometric approach offers a powerful framework for quantifying the complexity of unitary transformations. In this formulation, complexity is defined as the length of the minimal geodesic in a suitably constructed geometric space associated with the Lie group of relevant operators. Despite its conceptual appeal, determining geodesic distances on Lie group manifolds is generally challenging, and existing treatments often rely on perturbative expansions in the structure constants. In this work, we circumvent these limitations by employing a finite-dimensional matrix representation of the generators, which enables an exact computation of the geodesic distance and hence a precise determination of the complexity. We focus on the $\mathfrak{su}(1,1)$ Lie algebra, relevant for quantum scalar fields evolving on homogeneous and isotropic cosmological backgrounds. The resulting expression for the complexity is applied to de Sitter spacetime as well as to asymptotically static cosmological models undergoing contraction or expansion. | ニールセンの幾何学的アプローチは、ユニタリ変換の計算量を定量化する強力な枠組みを提供する。 この定式化において、計算量は、適切に構築された幾何学的空間における、関連する作用素のリー群に関連付けられた最小測地線の長さとして定義される。 概念的には魅力的であるにもかかわらず、リー群多様体上の測地線距離の決定は一般的に困難であり、既存の手法では構造定数の摂動展開に頼ることが多い。 本研究では、生成元を有限次元行列表現とすることでこれらの制限を回避し、測地線距離の正確な計算、ひいては計算量の精密な決定を可能にする。 本研究では、均質かつ等方的な宇宙背景上で発展する量子スカラー場に関連する$\mathfrak{su}(1,1)$リー代数に焦点を当てる。 得られた計算量の表現は、ド・ジッター時空だけでなく、収縮または膨張を経験する漸近的に静的な宇宙論モデルにも適用される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate the quantum version of non-projectable Hořava gravity as a Lagrangian theory with a path integral in the configuration space with an ultra-local in time, but non-local in space, field-dependent measure. Using auxiliary fields, we cast the measure into a local form satisfying several bosonic and fermionic symmetries. We perform an explicit one-loop computation in the theory in $(2+1)$ dimensions, using for the case study the divergent part of the action on a background with non-trivial shift vector; the background spatial metric is taken to be flat and the background lapse function is set to 1. No truncations are assumed at the level of perturbations, for which we develop a diagrammatic technique and a version of the heat-kernel method. We isolate dangerous linear-in-frequency divergences in the two-point function of the shift, which can lead to spatial non-localities, and explicitly verify their cancellation. This leaves a fully local expression for the divergent part of the quadratic effective action, from which we extract the beta functions for the Newton constant and the essential coupling $λ$ in the kinetic term of the metric. We formulate the questions that need to be addressed to prove perturbative renormalizability of the non-projectable Hořava gravity. | 我々は、非射影Hořava重力の量子版を、時間的には超局所的だが空間的には非局所的な、場に依存する測度を持つ配置空間における経路積分を持つラグランジアン理論として定式化する。 補助場を用いて、この測度をいくつかのボゾン的およびフェルミオン的対称性を満たす局所形に変換する。 ケーススタディとして、非自明なシフトベクトルを持つ背景への作用の発散部分を用いて、理論の(2+1)次元における明示的な1ループ計算を実行する。 背景空間計量は平坦であるとし、背景減衰関数は1に設定する。 摂動レベルでは打ち切りは仮定しない。 そのために、図式的手法と熱核法のバージョンを開発する。 空間非局所性につながる可能性のある、シフトの2点関数における危険な周波数線形発散を分離し、それらのキャンセルを明示的に検証する。 これにより、二次有効作用の発散部分の完全に局所的な表現が得られ、そこからニュートン定数のベータ関数と計量の運動項における本質的な結合$λ$が抽出される。 射影不可能なホラヴァ重力の摂動論的繰り込み可能性を証明するために解決すべき問題を定式化する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we explore the cluster algebras for symbol letters or singularities of cosmological correlators in a conformally coupled scalar field theory. We show that the symbol letters for tree-level n-site ladder cosmological correlators are governed by A_{2(n-1)} cluster algebras. Additionally, we demonstrate that the symbol letters for one-loop bubble cosmological correlator are an union of two A_3 cluster algebras. The algebras relations of letters will provide an important tool to bootstrap analytic cosmological correlators. | 本論文では、共形結合スカラー場理論における宇宙論的相関関数の記号文字あるいは特異点に対するクラスター代数を探求する。 ツリーレベルnサイトラダー宇宙論的相関関数の記号文字がA_{2(n-1)}クラスター代数によって支配されることを示す。 さらに、1ループバブル宇宙論的相関関数の記号文字が2つのA_3クラスター代数の和集合であることを示す。 文字の代数関係は、解析的宇宙論的相関関数をブートストラップするための重要なツールとなるだろう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The recent 230 GHz observations by the Event Horizon Telescope have resolved the innermost structure of the M87 galaxy, revealing a ring-like feature consistent with thermal synchrotron emission from a magnetized torus surrounding a rotating supermassive black hole. Moreover, Global Millimeter VLBI Array observations at 86 GHz have revealed a larger-scale, edge-brightened jet with clear signatures of non-thermal emission. The theoretical modelling of these observations involves advanced general-relativistic magnetohydrodynamic simulations of magnetized accretion disks around rotating black holes, together with the associated synchrotron emission, which is normally treated with simplified expressions for the electron temperature and assuming a purely thermal distribution. However, an important non-thermal component is expected to be present, making the thermal-emission model not only an approximation, but also a source of degeneracy in the modelling. In view of this, we here present the first application of an ab-initio approach to the electron temperature derived from microscopic simulations of turbulent collisionless plasmas. The novel method, which has no tuneable coefficients and is fully specified by the thermodynamical and magnetic properties of the plasma, provides a better description of the jet morphology and width at 86 GHz, as well as of the broadband spectral emission. These findings highlight the importance of incorporating microscopic plasma physics in black-hole imaging and emphasise the crucial role of magnetic reconnection in electron heating and acceleration processes. | イベント・ホライズン・テレスコープによる最近の230GHz観測により、M87銀河の最内部構造が解明され、回転する超大質量ブラックホールを取り囲む磁化トーラスからの熱的シンクロトロン放射と一致するリング状の特徴が明らかになった。 さらに、86GHzでのグローバルミリ波VLBIアレイ観測では、より大規模でエッジが明るくなったジェットが、非熱的放射の明確な特徴を示していることが明らかになった。 これらの観測結果の理論モデル化には、回転するブラックホールの周囲の磁化降着円盤と、それに伴うシンクロトロン放射の高度な一般相対論的電磁流体力学シミュレーションが含まれており、通常は電子温度の簡略化された式を用いて扱われ、純粋に熱的な分布を仮定している。 しかし、重要な非熱的成分が存在すると予想され、熱的放射モデルは近似値であるだけでなく、モデル化における縮退の原因にもなる。 こうした状況を踏まえ、本研究では、乱流無衝突プラズマの微視的シミュレーションから得られる電子温度に、第一原理アプローチを初めて適用した。 この新しい手法は、調整可能な係数を持たず、プラズマの熱力学的および磁気的特性によって完全に規定されるため、86GHzにおけるジェットの形状と幅、そして広帯域スペクトル放射をより適切に記述することができる。 これらの知見は、ブラックホール画像化に微視的プラズマ物理を取り入れることの重要性を浮き彫りにし、電子の加熱・加速過程における磁気再結合の決定的な役割を強調するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider Einstein-Maxwell gravity in diverse dimensions and construct the small charge perturbation to the extremal rotating black holes with all equal angular momenta in odd $D=2n+1$ dimensions. Exact solutions exist at the next-to-leading order (NLO), and they are analytic, allowing us to obtain the charge corrections to thermodynamic quantities at this order. Irrational exponents in the near-horizon power-series expansion emerge at the next-to-next-to-leading order (NNLO). We show, by numerical computation, that these horizon geometries can indeed be integrated out to asymptotic Minkowski spacetime, thereby proving the existence of the unusual singular horizon behavior of the extremal charged rotating black holes. | 我々は、多様な次元におけるアインシュタイン・マクスウェル重力を考察し、奇数次元$D=2n+1$において、すべての角運動量が等しい極限回転ブラックホールへの微小電荷摂動を構築する。 次数次（NLO）の厳密解が存在し、それらは解析的であるため、この次数における熱力学量に対する電荷補正を得ることができる。 近地平冪級数展開における無理指数は、次々次（NNLO）の次数で現れる。 数値計算により、これらの地平線幾何学が漸近ミンコフスキー時空まで積分可能であることを示し、極限回転荷電ブラックホールの特異な地平線挙動の存在を証明する。 |
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| We revisit the local distance ladder measurement of the Hubble constant in models where gravity is modified by a fifth force, an additional long-range interaction. In many such theories the force is screened; suppressed in dense environments but potentially active in galaxies used for distance calibration. We model this environmental dependence using three quantities that characterize each galaxy's large-scale gravitational environment: the external gravitational potential $Φ$, acceleration $a$, and curvature $K$. Our baseline analysis recalibrates the SH0ES-team's Cepheid-supernova distance ladder, incorporating the fifth force via its impact on the Cepheid period-luminosity relation. Across models, a fifth force is strongly constrained, with posteriors concentrated around a null result. The inferred Hubble constant is $H_0 = 73.1 \pm 1.0 \, \mathrm{km/s/Mpc}$, retaining the Hubble tension at $>5 \, σ$. As an additional test, we incorporate four independent Tip of the Red Giant Branch (TRGB) distance datasets into a joint Cepheid-TRGB-supernova calibration. These combined analyses further constrain the magnitude of fifth-force effects. Taken together, our results show that, across the class of screened fifth-force models we analyze, the calibration of the local distance ladder remains essentially unchanged, leaving the Hubble tension intact. | 我々は、重力が第5の力、つまり追加の長距離相互作用によって変化するモデルにおけるハッブル定数の局所距離ラダー測定を再検討する。 多くのこのような理論では、この力は遮蔽されており、高密度環境では抑制されるが、距離較正に用いられる銀河では潜在的に活性化する。 我々は、各銀河の大規模重力環境を特徴付ける3つの量、すなわち外部重力ポテンシャル$Φ$、加速度$a$、曲率$K$を用いて、この環境依存性をモデル化する。 我々のベースライン解析では、SH0ESチームのセファイド-超新星距離ラダーを再較正し、セファイドの周期-光度関係への影響を介して第5の力を組み込む。 モデル全体にわたって、第5の力は強く制約されており、事後分布はゼロ結果の周囲に集中している。 推定されるハッブル定数は$H_0 = 73.1 \pm 1.0 \, \mathrm{km/s/Mpc}$であり、ハッブル張力は$>5 \, σ$に維持される。 追加検証として、赤色巨星分枝先端（TRGB）の4つの独立した距離データセットを、セファイド星・TRGB星・超新星の合同較正に組み入れました。 これらの解析を組み合わせることで、第五の力の影響の大きさがさらに制限されます。 これらの結果を総合すると、解析対象となる選別された第五の力モデルのクラス全体にわたって、局所距離ラダーの較正は基本的に変化せず、ハッブル・テンションはそのままであることが示されました。 |