本ウェブサイトはあくまで非公式です．
研究に用いる場合には，必ず原論文を読んでください．このウェブサイトはあくまで情報収集をサポートするためのものであり，正確性を保証するものではありません．
掲載されている論文の著作権は各論文の著者にあります．
本ウェブサイトで利用しているメタデータ（タイトルやアブストラクト等）はCC0 1.0の下で利用が許可されています．
本ウェブサイトの利用によって生じたあらゆる損害について管理人は責任を負いません．
Thank you to arXiv for use of its open access interoperability. This service was not reviewed or approved by, nor does it necessarily express or reflect the policies or opinions of, arXiv.
本ウェブページの作成にはarXiv APIを使用しています.arXivのオープンアクセスな相互運用性を利用できることについて,arXivに心より感謝申し上げます.このウェブサイトはarXivによってレビューまたは承認されたものではなく，必ずしもarXivの方針または意見を表明または反映するものではありません．
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate the observational tests of generalized mass-to-horizon entropic cosmology by incorporating large-scale structure growth data in addition to purely geometric probes. The theoretical framework is constructed from a generalized mass-to-horizon scaling relation, $M \propto L^n$, which implies a corresponding generalized entropic functional $S_n \propto L^{n+1}$. Within this setting, cosmic acceleration arises as an emergent phenomenon driven by an entropic force acting on the cosmological horizon. While earlier studies demonstrated that these entropic cosmologies can reproduce the background expansion history of the standard $Λ$CDM model, here we present a comprehensive observational analysis that jointly employs Pantheon+ Type Ia supernova data with SH0ES calibration, DESI DR2 baryon acoustic oscillation measurements, cosmic microwave background (CMB) distance priors, and a suite of cosmological structure growth observations. A Bayesian model comparison indicates that the entropic models are statistically preferred over the conventional $Λ$CDM scenario, thereby providing strong support for an entropic origin of the observed late-time cosmic acceleration in place of a fundamental cosmological constant. | 我々は、純粋に幾何学的なプローブに加えて大規模構造成長データを組み込むことで、一般化された質量地平線エントロピー宇宙論の観測的検証を調査する。 理論的枠組みは、一般化された質量地平線スケーリング関係 $M \propto L^n$ から構築され、これは対応する一般化されたエントロピー汎関数 $S_n \propto L^{n+1}$ を意味する。 この設定において、宇宙の加速は、宇宙の地平線に作用するエントロピー力によって引き起こされる創発現象として生じる。 以前の研究で、これらのエントロピー宇宙論は標準的な $Λ$CDM モデルの背景膨張史を再現できることが実証されているが、本稿では、SH0ES 較正による Pantheon+ 型 Ia 超新星データ、DESI DR2 重粒子音響振動測定、宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) 距離事前分布、および一連の宇宙構造成長観測を併用した包括的な観測分析を提示する。 ベイズモデルの比較により、エントロピーモデルが従来の$Λ$CDMシナリオよりも統計的に優れていることが示され、それによって、基本的な宇宙定数の代わりに、観測された後期宇宙加速のエントロピー起源を強く支持することになります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Signatures of massive particles during inflation are highly informative targets for cosmological experiments. With recent progress on both theoretical and observational frontiers, we have reached the point where these novel signals of primordial non-Gaussianities (PNG) can be systematically tested with increasingly precise data. In this paper, we present the results of improved CMB data analysis for cosmological collider signals using Planck CMB data. To set the stage, we first construct a set of simplified but characteristic collider templates which are accurate over a broad range of particle masses, spins and sound speeds. In order to break degeneracies with single-field PNG, we propose an orthogonalization scheme such that the collider templates are uncorrelated with the highly constrained equilateral and orthogonal shapes. On this basis, we deploy the Modal bispectrum estimator for the Planck analysis and perform a systematic scan of parameters to search for the most significant collider signal. The maximum signal-to-noise ratio is found to be $2.35σ$ for massive spin-0 exchange after taking into account the look-elsewhere effect. In addition, we cross-validate the Modal analysis with the CMB-BEST pipeline, which demonstrates the consistency of results across the benchmark examples of collider templates. Given the low signal-to-noise ratio regime we find at the current stage of PNG observations, we believe the orthogonalization procedure provides an optimized strategy for future tests of the cosmological collider with the ability to rule out single field inflation. | インフレーション中の大質量粒子のシグネチャは、宇宙論実験にとって非常に有益なターゲットです。 理論と観測の両面における最近の進歩により、これらの原始的非ガウス性 (PNG) の新しい信号を、ますます正確なデータを用いて体系的に検証できる段階に到達しました。 本論文では、プランク CMB データを使用した宇宙論的コライダー信号の CMB データ解析の改良結果を紹介します。 準備として、まず、粒子の質量、スピン、音速の広い範囲にわたって正確な、単純化されていながらも特徴的なコライダーテンプレートのセットを構築します。 単一フィールド PNG の縮退を打破するために、コライダーテンプレートが厳密に制約された正三角形や直交形状と相関しないようにする直交化スキームを提案します。 これに基づいて、プランク解析にモーダルバイスペクトル推定器を展開し、最も重要なコライダー信号を探すためにパラメーターの体系的なスキャンを実行します。 ルック・エレスウェア効果を考慮した後、質量のあるスピン0交換における最大の信号対雑音比は$2.35σ$であることがわかりました。 さらに、モーダル解析をCMB-BESTパイプラインと交差検証し、衝突型加速器テンプレートのベンチマーク例全体にわたって結果の一貫性を示しました。 PNG観測の現段階で確認された低い信号対雑音比領域を考慮すると、直交化手順は、単一場インフレーションを排除できる能力を備えた宇宙論的衝突型加速器の将来の試験に最適な戦略を提供すると考えています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The excursion-set formalism enables us to infer the mass distribution of collapsed objects, such as primordial black holes (PBHs), by the language of stochastic processes. Within the framework, this article investigates how a smooth coarse-graining procedure affects the resulting PBH mass function. As a demonstrative example, we employ a Gaussian window function, for which the stochastic noise becomes fully correlated across scales. It is found that these correlated noises result in a mass function of PBHs, whose maximum and its neighbourhood are predominantly determined by the probability that the density contrast exceeds a given threshold at each mass scale. Our results clarify the role of noise correlations induced by smooth coarse-graining and highlight their importance in predicting the abundance of PBHs. | エクスカーションセット形式を用いることで、原始ブラックホール（PBH）などの崩壊天体の質量分布を確率過程の言語で推定することが可能になる。 本稿では、この枠組みの中で、滑らかな粗視化手法が結果として得られるPBH質量関数にどのような影響を与えるかを検証する。 例として、確率的ノイズがスケール間で完全に相関するガウス窓関数を用いる。 これらの相関ノイズによってPBHの質量関数が生じ、その最大値とその近傍は、各質量スケールにおいて密度コントラストが所定の閾値を超える確率によって主に決定されることがわかった。 本研究の結果は、滑らかな粗視化によって生じるノイズ相関の役割を明らかにし、PBHの存在量を予測する上でのその重要性を浮き彫りにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| A classical result by Penrose establishes that null geodesics generating a black hole event horizon can only intersect at their entrance to the horizon in ``crossover'' points. This points together with limit points of this set, namely caustics, form the so-called "crease set". Light rays enter into the horizon through the crease set, characterizing the latter as the birth of the horizon. A natural question in this context refers to the classification and stability of the structural possibilities of black hole crease sets. In this work we revisit the strategy adopted by Gadioux & Reall for such a classification in the setting of singularity theory in contact geometry. Specifically, in such contact geometry setting, the event horizon is identified as a component (not connected to null infinity) of a so-called ``BigFront''. The characterization of BigFronts as Legendrian projections of Legendrian submanifolds permits to classify the crease sets and ``cuspidal sets'' (or caustics in Penrose's terminology) by applying classical results established by V.I. Arnol'd. Here we refine the stability discussion presented by Gadioux & Reall of that connected component of the crease set that is not causally connected to null infinity and that constitutes the event horizon birth. In addition, we identify the existence of other components of the crease set that lie in the part of the BigFront that is causally connected to null infinity. | ペンローズによる古典的な結果によれば、ブラックホール事象の地平線を生成するヌル測地線は、地平線への入口において「交差」点においてのみ交差することができる。 この点は、この集合の極限点、すなわちコースティックスと共に、いわゆる「折り目集合」を形成する。 光線は折り目集合を通って地平線に入り、後者を地平線の誕生として特徴付ける。 この文脈における自然な疑問は、ブラックホール折り目集合の構造的可能性の分類と安定性である。 本研究では、接触幾何学における特異点理論の設定において、ガディウとレオールがそのような分類のために採用した戦略を再検討する。 具体的には、このような接触幾何学の設定において、事象の地平線はいわゆる「ビッグフロント」の成分（ヌル無限大に接続されていない）として識別される。 ビッグフロントをルジャンドリアン部分多様体のルジャンドリアン射影として特徴付けることにより、V.I. によって確立された古典的な結果を適用して、折り目集合と「尖点集合」（ペンローズの用語ではコースティックス）を分類することが可能になる。 Arnol'd。 本稿では、ガディウとレオールが提示した、ヌル無限大に因果的に連結されていない、事象の地平線誕生を構成する折り目集合の連結成分に関する安定性の議論を精緻化する。 さらに、ビッグフロントのうちヌル無限大に因果的に連結されている部分に存在する、折り目集合の他の成分の存在を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Orbital eccentricity remains one of the least accessible parameters in observations of binary black hole (BBH) systems, largely erased by gravitational radiation long before detection. We introduce a new method to recover this lost parameter by using a more accessible and routinely measurable quantity: spin-orbit misalignment. In isolated binary evolution, a natal kick from the second supernova both tilts the orbital plane and injects orbital eccentricity, forging a direct and quantifiable connection between spin-tilt and post-supernova eccentricity. By measuring this spin-tilt using gravitational waves, we can not only constrain the natal kick, but we can also reconstruct the binary's formation eccentricity. We apply this method to GW190412 and GW241011, assuming an isolated formation channel, and show how their eccentricity at formation can be constrained even in the absence of direct eccentricity measurements. As more advanced detectors come online, improved signal-to-noise ratios will tighten spin-tilt constraints, allowing more precise and reliable estimates of BBH formation eccentricity. Combining this method with multiband observations from LISA and next-generation (XG) detectors will allow us to recover not only eccentricity but also the binary's orbital separation and redshift at formation, offering a clearer picture of the birth environments of BBH systems and processes that drive their merger. | 連星ブラックホール（BBH）系の観測において、軌道離心率は最もアクセスしにくいパラメータの一つであり、検出されるはるか前に重力放射によって大部分が消去されている。 我々は、よりアクセスしやすく日常的に測定可能な量であるスピン軌道不整合を用いて、この失われたパラメータを回復する新しい手法を紹介する。 孤立した連星系進化において、2つ目の超新星からの出生時のキックによって軌道面が傾き、軌道離心率も注入されるため、スピン傾斜と超新星爆発後の離心率との間に直接的かつ定量化可能な関係が生まれる。 重力波を用いてこのスピン傾斜を測定することで、出生時のキックを制限できるだけでなく、連星系の形成時の離心率を再構築することもできる。 我々はこの手法をGW190412とGW241011に適用し、孤立した形成経路を仮定し、直接的な離心率測定がない場合でも、これらの連星系の形成時の離心率を制限できることを示す。 より高度な検出器が稼働するようになるにつれ、信号対雑音比の向上によりスピン・ティルト制約が強化され、BBH形成の離心率をより正確かつ信頼性の高い方法で推定できるようになります。 この手法をLISAや次世代（XG）検出器によるマルチバンド観測と組み合わせることで、離心率だけでなく、連星形成時の軌道分離と赤方偏移も復元できるようになり、BBH系の発生環境や合体を促進するプロセスをより明確に把握できるようになります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study thermodynamic properties and the entanglement island of a black hole in asymptotically safe quantum gravity, analyzing key thermodynamic quantities such as the Hawking temperature, heat capacity, and entropy, as well as the mass-horizon radius relation. Unlike Schwarzschild black holes, the temperature decreases with mass near the evaporation endpoint, signaling a phase transition and possible stable remnant. The entanglement entropy of Hawking radiation is obtained both with and without island contributions. Without islands, the radiation entropy grows linearly indefinitely, leading to the information paradox. By including island contributions and extremizing the generalized entropy functional, we resolve this paradox. At late times, the radiation entropy saturates at the Bekenstein-Hawking entropy, confirming unitary evolution. From this, we derive the Page time and scrambling time by equating early- and late-time entanglement entropies. The result of this study establishes the finiteness of the radiation entropy and consistency with quantum mechanics. | 我々は漸近安全な量子重力におけるブラックホールの熱力学的特性とエンタングルメント島を研究し、ホーキング温度、熱容量、エントロピー、質量地平線半径関係などの主要な熱力学的量を解析する。 シュワルツシルトブラックホールとは異なり、蒸発終点付近では温度が質量とともに低下し、相転移と安定残留の可能性を示唆する。 ホーキング放射のエンタングルメントエントロピーは、島の寄与がある場合とない場合の両方で得られる。 島の寄与がない場合、放射エントロピーは線形に無限に増加し、情報パラドックスにつながる。 島の寄与を含め、一般化エントロピー汎関数を極値化することで、このパラドックスを解決する。 後期には、放射エントロピーはベッケンシュタイン-ホーキングエントロピーで飽和し、ユニタリー進化を確認する。 これに基づき、初期および後期のエンタングルメントエントロピーを等しくすることで、ページ時間とスクランブリング時間を導出する。 この研究の結果は、放射エントロピーの有限性と量子力学との整合性を確立しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In this article, we are devoted to discuss different compact stars admitting anisotropic interiors in a particular modified theory of gravity. For this purpose, a spherically symmetric metric is adopted to formulate the field equations corresponding to two different $f(\mathcal{R},\mathcal{T},\mathcal{Q})$ models, where $\mathcal{Q}=\mathcal{R}_{αγ}\mathcal{T}^{αγ}$. Since the field equations contain extra degrees of freedom, we choose Finch-Skea metric and MIT bag model equation of state to make them solvable. We also use matching conditions to calculate a constant triplet in the chosen ansatz. The resulting solutions are then graphically analyzed for particular values of the bag constant and model parameter in the interior of 4U 1820-30 compact star. The viability and stability of the modified models are also checked through certain tests. Further, we calculate the values of model parameter through the vanishing radial pressure constraint that correspond to the observed data (radii and masses) of eight different star candidates. Finally, we conclude that our models I and II are in well-agreement with the conditions needed for physically relevant interiors to exist. | 本稿では、特定の修正重力理論において異方性内部構造を許容する様々なコンパクト星について論じる。 この目的のため、球対称計量を採用し、2つの異なる$f(\mathcal{R},\mathcal{T},\mathcal{Q})$モデルに対応する場の方程式を定式化する。 ここで、$\mathcal{Q}=\mathcal{R}_{αγ}\mathcal{T}^{αγ}$である。 場の方程式には追加の自由度が含まれるため、Finch-Skea計量とMITバッグモデルの状態方程式を選択して解けるようにする。 また、マッチング条件を用いて、選択した仮説における定数三重項を計算する。 得られた解は、4U 1820-30コンパクト星内部におけるバッグ定数とモデルパラメータの特定の値に対してグラフィカルに解析される。 修正モデルの実現可能性と安定性も、特定のテストを通じて検証される。 さらに、8つの異なる候補星の観測データ（半径と質量）に対応する、動径圧力の消失制約を通してモデルパラメータの値を計算した。 最終的に、モデルIとモデルIIは、物理的に重要な内部構造が存在するために必要な条件とよく一致すると結論付けた。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Auxiliary field techniques have recently gained interest in four-dimensional non-linear electrodynamics and two-dimensional integrable sigma models. In these settings, coupling a suitable ``seed'' theory to auxiliary fields provides a powerful mechanism to generate infinite families of models while preserving key dynamical properties, such as electromagnetic duality invariance in four dimensions and classical integrability in two dimensions. Deformations induced through auxiliary fields are closely related to $T\bar{T}$-like deformations and, in two dimensions, also to their higher-spin generalisations. In this paper, we analyse and clarify the relations between different auxiliary field formulations in two and four dimensions, showing how they are governed by Legendre transformations of the interaction functions combined with appropriate field redefinitions. In four-dimensional electrodynamics, we establish a correspondence between the auxiliary field model of Russo and Townsend and the Ivanov--Zupnik formalism. In two dimensions, we develop the analogue of the Ivanov--Zupnik $μ$-frame to deform Principal Chiral, symmetric-space, non-Abelian T-dual, and (bi-)Yang-Baxter sigma models. We discuss how integrability is preserved and use properties of the $μ$-frame to further extend known families of integrable deformations. | 補助場法は、近年、4次元非線形電磁気学および2次元可積分シグマ模型において注目を集めている。 これらの設定において、適切な「シード」理論を補助場と結合させることで、4次元における電磁双対性不変性や2次元における古典的可積分性といった重要な動的特性を維持しながら、無限の模型族を生成する強力なメカニズムが提供される。 補助場によって誘起される変形は、$T\bar{T}$型変形と密接に関連しており、2次元においては、それらの高スピン一般化とも密接に関連している。 本論文では、2次元および4次元における異なる補助場定式化間の関係を解析・明らかにし、適切な場の再定義と組み合わせた相互作用関数のルジャンドル変換によって、それらがどのように支配されるかを示す。 4次元電磁気学において、ルッソとタウンゼントの補助場模型とイワノフ-ズプニク形式論との対応関係を確立する。 二次元において、イワノフ-ズプニクの$μ$フレームの類似体を開発し、主カイラル模型、対称空間模型、非アーベルT双対模型、および(双)ヤン-バクスターシグマ模型を変形する。 積分可能性がどのように保存されるかを議論し、$μ$フレームの性質を用いて、既知の積分可能な変形族をさらに拡張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| A tertiary body near a coalescing binary can imprint its influence on the gravitational waves (GWs) emitted by that binary in the form of center-of-mass (CoM) acceleration. An example of such a scenario is a binary black hole (BBH) merging near a supermassive black hole, which is touted to occur frequently. The limited low-frequency sensitivity of current GW detectors makes it challenging to detect these effects, as the associated waveform phase remains elusive. However, next-generation (3G) detectors such as Cosmic Explorer (CE) and Einstein Telescope (ET), with improved sensitivity at lower frequencies, are expected to be capable of capturing such signatures. In our study, we focus on the stellar-mass BBHs and explore the parameter space where the CoM acceleration will play a dominant role affecting parameter inference of the binary. We demonstrate that an unaccounted CoM acceleration of a low-mass binary with a total mass of $5\, \rm{M}_{\odot} $ can lead to significant systematic biases, exceeding statistical errors in the estimation of the chirp mass and symmetric mass ratio when the CoM parameter $α$ is as small as $\sim 10^{-9}$ and $10^{-10}$ $\rm{s}^{-1}$ for CE and ET, respectively. We also find that asymmetric binaries are more susceptible to systematic bias when CoM acceleration is neglected. When the effect of CoM acceleration is included in the GW phase, then $α= 10^{-7} \rm s^{-1}$ can be constrained with a bound of $10^{-9} (10^{-11})\, \rm s^{-1}$ for CE (ET). Our study thus highlights the crucial implications of considering the presence of a tertiary body in the GW emitted by a stellar-mass BBH when observed in 3G detectors. | 合体する連星の近くにある第三天体は、その連星から放出される重力波（GW）に、質量中心（CoM）加速という形で影響を及ぼす可能性があります。 このようなシナリオの一例として、超大質量ブラックホールの近くで合体する連星ブラックホール（BBH）が挙げられます。 これは頻繁に発生すると言われています。 現在の重力波検出器は低周波感度が限られているため、関連する波形位相が不明瞭なため、これらの影響を検出することは困難です。 しかし、低周波での感度が向上したコズミック・エクスプローラ（CE）やアインシュタイン・テレスコープ（ET）などの次世代（3G）検出器は、このような特徴を捉えることができると期待されています。 本研究では、恒星質量BBHに焦点を当て、質量中心加速が連星のパラメータ推定に支配的な役割を果たすパラメータ空間を探索します。 全質量が $5\, \rm{M}_{\odot} $ の低質量連星の考慮されていない CoM 加速は、CE と ET に対してそれぞれ $\sim 10^{-9}$ と $10^{-10}$ $\rm{s}^{-1}$ と小さいときに、チャープ質量と対称質量比の推定における統計誤差を超える大きな系統的バイアスにつながる可能性があることを実証します。 また、CoM 加速を無視すると、非対称連星は系統的バイアスの影響を受けやすいこともわかりました。 CoM 加速の効果が重力波位相に含まれている場合、CE (ET) に対して $α= 10^{-7} \rm s^{-1}$ は $10^{-9} (10^{-11})\, \rm s^{-1}$ の境界で制限できます。 したがって、私たちの研究は、3G 検出器で観測された恒星質量 BBH によって放出された重力波に第三天体が存在することを考慮することの重要な意味合いを浮き彫りにしています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Neutron stars such as pulsars and magnetars lose angular momentum primarily through electromagnetic dipole radiation, gravitational waves, $r$-mode oscillation, and also affected by fallback accretion processes. However, anomalous spin variations, particularly sudden enhanced spin-down rates, indicate additional spin-down mechanisms. We propose superradiant spin-down as a potential explanation for these events. By modelling the interplay between conventional and superradiant spin-down channels, we evaluate their impact on neutron star rotational evolution. We also discuss gravitational-wave emission produced by quadrupole deformation, $r$-mode oscillations, and axion-induced bosonic clouds around an isolated neutron star, highlighting their potential as distinct multimessenger probes in upcoming detectors. | パルサーやマグネターなどの中性子星は、主に電磁双極子放射、重力波、$r$モード振動によって角運動量を失い、またフォールバック降着過程の影響も受ける。 しかしながら、異常なスピン変動、特に急激なスピンダウン率の上昇は、スピンダウンのメカニズムが付加されていることを示唆する。 我々は、これらの現象の潜在的な説明として、超放射スピンダウンを提案する。 従来のスピンダウン経路と超放射スピンダウン経路の相互作用をモデル化することで、中性子星の回転進化への影響を評価する。 また、孤立中性子星の周囲における四重極変形、$r$モード振動、およびアクシオン誘起ボソン雲によって生成される重力波放射についても考察し、これらが将来の検出器におけるマルチメッセンジャープローブとしての可能性を強調する。 |