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| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we study the dynamics of a spinning particle in pp-waves spacetimes; in particular, plane gravitational waves and impulsive shockwaves. W pay special attention to analytical considerations; this is possible due to an appropriate choice of the spin supplementary condition, various Hamiltonian formalisms (including a non-minimal one) and constants of motion associated with conformal fields. Based on these results, we establish a relation between the motions of a spinning particle in pp-waves and electromagnetic fields suggested by a gauge-gravity duality. | 本研究では、pp波時空における回転粒子のダイナミクス、特に平面重力波と衝撃波を研究する。 解析的考察には特に注意を払う。 これは、スピン補足条件、様々なハミルトニアン形式（非極小のものを含む）、そして共形場と関連する運動定数の適切な選択によって可能となる。 これらの結果に基づき、pp波における回転粒子の運動と、ゲージ重力双対性によって示唆される電磁場との関係を確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| According to general relativity, clocks are the basic measuring devices needed to probe spacetime geometry. However, it is generally accepted that the mass of clocks capable of measuring small time intervals must be bounded from below. In this article, we consider two gravitationally induced phenomena: first, the extent to which such a mass disturbs the geometry that the clocks intended to probe; second, the magnitude of the gravitational self-interaction. We adopt the semiclassical coupling between gravity and quantum matter in the non-relativistic regime to obtain upper bounds on the mass of the clocks for a given time resolution and running time. | 一般相対性理論によれば、時計は時空構造を探るために必要な基本的な測定装置である。 しかしながら、微小な時間間隔を測定できる時計の質量は、下限値で制限される必要があることは一般的に認められている。 本稿では、重力によって引き起こされる2つの現象について考察する。 第一に、そのような質量が時計が探ろうとする構造をどの程度乱すか、第二に、重力による自己相互作用の大きさについて考察する。 非相対論的領域における重力と量子物質間の半古典的結合を仮定し、与えられた時間分解能と動作時間に対する時計の質量の上限値を求める。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The gravitational-wave (GW) detections reported by the LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) collaboration have so far been consistent with quasi-circular compact binary coalescences (CBCs). Nevertheless, a small fraction of binaries driven to merge through dynamical interactions in dense stellar environments or in field triples may retain measurable orbital eccentricity when entering the sensitive frequency band of LVK detectors. Confident measurement of eccentricity in the LVK band would provide strong evidence for such dynamically driven mergers; however, eccentric gravitational-waveform models are computationally expensive, and performing production-level inference on all detected signals is not an efficient use of resources when eccentric signals are expected to be rare. An intermediate step between detection and analysis, in which the signal is assessed for the potential presence of eccentricity, could provide quick recommendations for which signals should undergo full eccentric inference. We apply the wavelet scattering transform (WST) to a large set of synthetic waveforms in realistic noise and assess its discriminatory power using simple linear and shallow neural-network classifiers. We find that the WST representation enables effective discrimination between eccentric and quasi-circular binaries and provides a compact multi-scale representation of GW signals. Our approach achieves ~64% percent detection accuracy at a false alarm rate of 10%, with an AUC of 0.844 and an average precision of 0.876. We also examine the ability of our classifiers to distinguish eccentricity from spin-induced precession and find robust performance across a range of spin-precession magnitudes. | LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 共同研究によって報告された重力波 (GW) 検出は、これまでのところ、準円形コンパクト連星合体 (CBC) と一致しています。 しかしながら、高密度の恒星環境またはフィールドトリプルにおける動的相互作用によって合体するように駆動された連星のごく一部は、LVK 検出器の感度周波数帯域に入ったときに測定可能な軌道離心率を保持している可能性があります。 LVK 帯域での離心率の確実な測定は、このような動的駆動合体の強力な証拠となりますが、離心率重力波形モデルは計算コストが高く、離心率信号がまれであると予想される場合、検出されたすべての信号に対して生成レベルの推論を実行することはリソースの効率的な使用とは言えません。 検出と分析の間に、信号の離心率の潜在的な存在を評価する中間ステップを設けることで、どの信号に対して完全な離心率推論を行うべきかを迅速に推奨できる可能性があります。 ウェーブレット散乱変換（WST）を、現実的なノイズ環境における多数の合成波形に適用し、単純な線形ニューラルネットワーク分類器と浅いニューラルネットワーク分類器を用いてその識別能力を評価した。 WST表現は、偏心連星と準円形連星を効果的に識別し、重力波信号のコンパクトなマルチスケール表現を提供することがわかった。 本手法は、誤報率10%で約64%の検出精度を達成し、AUCは0.844、平均適合率は0.876であった。 また、本分類器が偏心とスピン誘起歳差運動を区別する能力を検証し、スピン歳差運動のさまざまな大きさにわたって堅牢な性能を示すことを明らかにした。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent high-cadence observations by Subaru-HSC have identified a population of ultrashort-timescale microlensing events, providing a compelling window for planet-mass primordial black holes (PBHs) to constitute the entirety of dark matter. In this Letter, we demonstrate that this PBH population and the nanohertz stochastic gravitational-wave (GW) background reported by pulsar timing arrays (PTAs) can be naturally unified by a single primordial origin: a broad, nearly-flat enhancement of the curvature power spectrum with an amplitude of $O(10^{-2})$. The resulting PBH mass function spans the planet-to-solar mass range, while remaining consistent with all current observational constraints. This unified PBH--induced-GW framework makes concrete multi-messenger predictions, which can be decisively scrutinized by forthcoming microlensing surveys, next-generation PTAs, space-borne interferometers, precision astrometry, and laser ranging experiments. | すばる望遠鏡HSCによる最近の高頻度観測により、超短時間スケールのマイクロレンズ効果現象の集団が特定され、惑星質量の原始ブラックホール（PBH）が暗黒物質のすべてを構成している可能性を示す有力な証拠が得られた。 本論文では、このPBH集団と、パルサータイミングアレイ（PTA）によって報告されたナノヘルツの確率的重力波（GW）背景放射が、単一の原始的起源、すなわち、振幅$O(10^{-2})$の曲率パワースペクトルの広範かつほぼ平坦な増大によって自然に統一できることを実証する。 得られたPBH質量関数は、惑星から太陽質量までの範囲に及び、現在のすべての観測的制約と整合している。 この統一された PBH 誘起 GW フレームワークは、具体的なマルチメッセンジャー予測を行います。 これは、今後のマイクロレンズ調査、次世代 PTA、宇宙搭載干渉計、精密天体測定、レーザー測距実験によって決定的に精査することができます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend previous conduction-based analogies between ice growth in a lake and cosmological expansion by incorporating buoyancy-driven heat transport. Reformulating the Stefan problem with both conductive and convective fluxes yields an evolution equation for the ice thickness $s(t)$ that is structurally analogous to the Friedmann equations for the cosmological scale factor $a(t)$. Beyond reproducing radiation-, matter-, and curvature-like behaviors, we introduce a reduced description of convection in which the vertically integrated heat flux reaching the moving ice-water interface is modeled as a power-law function of the instantaneous liquid-layer thickness, generating two additional effective contributions. The first is a constant term, directly analogous to a cosmological constant, arising from the persistence of buoyancy-driven transport under geometric confinement. The second is a $s^{-1}$ contribution originating from the coupling between the moving ice boundary and the convective boundary layer. This term reflects the specific reduced flux-height Ansatz adopted, rather than a universal physical prediction. When expressed in Friedmann-like cosmological form, this term entails a fluid with negative energy density and equation-of-state parameter $w=-2/3$. In cosmology this term may be an effective one associated to a network of domain walls made of exotic energy/matter, but it might also arise from an energy exchange between cosmological components. Overall, the results should be interpreted as a structural analogy between evolution equations, showing how nonlinear transport mechanisms in a classical moving-boundary problem can reproduce the hierarchy of scaling terms familiar from cosmology within a reduced and analytically tractable framework. | 我々は、湖における氷の成長と宇宙の膨張との間のこれまでの伝導に基づくアナロジーを、浮力駆動による熱輸送を組み込むことで拡張する。 伝導フラックスと対流フラックスの両方を用いてステファン問題を定式化すると、宇宙のスケールファクター$a(t)$のフリードマン方程式と構造的に類似した、氷の厚さ$s(t)$の発展方程式が得られる。 放射、物質、曲率のような挙動を再現するだけでなく、移動する氷水界面に到達する垂直方向に積分された熱フラックスを瞬間的な液体層の厚さのべき乗関数としてモデル化する、対流の簡約記述を導入し、2つの追加の有効寄与を生成する。 1つ目は定数項であり、宇宙定数に直接類似しており、幾何学的閉じ込め下での浮力駆動輸送の持続から生じる。 2つ目は、移動する氷境界と対流境界層との結合から生じる$s^{-1}$の寄与である。 この項は、普遍的な物理的予測ではなく、採用された特定の縮約フラックス高度仮説を反映している。 フリードマン型の宇宙論的形式で表現すると、この項は負のエネルギー密度と状態方程式パラメータ$w=-2/3$を持つ流体を伴う。 宇宙論において、この項はエキゾチックなエネルギー／物質からなるドメインウォールのネットワークに関連する有効な項である可能性があるが、宇宙論的構成要素間のエネルギー交換から生じる可能性もある。 全体として、この結果は進化方程式間の構造的アナロジーとして解釈されるべきであり、古典的な移動境界問題における非線形輸送機構が、縮約され解析的に扱いやすい枠組みの中で、宇宙論でよく知られているスケーリング項の階層をどのように再現できるかを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The scalar-tensor representation of $f(R,T)$ gravity is extended to incorporate the Herglotz variational principle. The field equations are derived in both the geometric and scalar-tensor frameworks. Although the divergence of the energy-momentum tensor in matter-geometry coupling theories is generally nonvanishing, conservation can be achieved through the introduction of the Herglotz vector. The generalized Friedmann equations in scalar-tensor Herglotz $f(R,T)$ theory are obtained, and a conservative cosmological model is shown to be consistent with late-time observational data. Comparisons with analogous nonconservative models and with the standard $Λ$CDM model are also provided. | $f(R,T)$ 重力のスカラーテンソル表現を拡張し、ヘルグロッツ変分原理を組み込む。 場の方程式は幾何学的枠組みとスカラーテンソル枠組みの両方で導出される。 物質-幾何学結合理論におけるエネルギー運動量テンソルの発散は一般にゼロではないが、ヘルグロッツベクトルの導入によって保存が達成される。 スカラーテンソルヘルグロッツ $f(R,T)$ 理論における一般化フリードマン方程式が得られ、保存的宇宙論モデルが後期観測データと整合することを示す。 類似の非保存的モデルおよび標準的な $Λ$CDM モデルとの比較も示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that a universal propagation scale can emerge from purely relational, scale-invariant $N$-body dynamics formulated on shape space, i.e. the space of configurations modulo translations, rotations, and dilatations. Although pure shape dynamics treats only unparametrized curves as fundamental, we adopt an affine parametrization as a gauge choice to perform a perturbative analysis, with all physically meaningful results expressed in parametrization-independent terms. Linear perturbations around central configurations satisfy second-order equations on shape space whose high-frequency spectrum defines a dimensionless constant $c_{\mathrm{rel}}$. Under general conditions of reparametrization invariance, spectral universality, and strict hyperbolicity, $c_{\mathrm{rel}}$ functions as an emergent light-cone velocity, endowing the product space $\mathbb{R} \times \mathcal{S}$ with an effective Lorentzian structure. These results suggest that causal structure and a maximal signal speed may arise dynamically from the geometry and spectral properties of relational configuration space, providing a novel perspective on the origin of relativistic kinematics. | 我々は、形状空間、すなわち並進、回転、および膨張を法とする配置空間上に定式化された、純粋に関係的でスケール不変な $N$ 体ダイナミクスから、普遍的な伝播スケールが出現することを示す。 純粋な形状ダイナミクスはパラメータ化されていない曲線のみを基本として扱うが、我々は摂動解析を実行するためにゲージの選択としてアフィンパラメータ化を採用し、すべての物理的に意味のある結果をパラメータ化に依存しない項で表現する。 中心配置の周りの線形摂動は、高周波スペクトルが無次元定数 $c_{\mathrm{rel}}$ を定義する形状空間上の2次方程式を満たす。 再パラメータ化不変性、スペクトル普遍性、および厳密な双曲性という一般条件下では、$c_{\mathrm{rel}}$ は出現する光円錐速度として機能し、積空間 $\mathbb{R} \times \mathcal{S}$ に有効なローレンツ構造を与える。 これらの結果は、因果構造と最大信号速度が関係構成空間の幾何学とスペクトル特性から動的に生じる可能性があることを示唆しており、相対論的運動学の起源に関する新たな視点を提供しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In a previous work we constructed different families of stationary electrically charged Proca stars characterized by a charge parameter $q$, by solving the Einstein--Maxwell--Proca system in spherical symmetry, and imposing a harmonic time dependence ansatz for the Proca field (Mio and Alcubierre, 2025). We showed that there is a critical value for the charge $q_c$ that corresponds to the value for which the Coulomb repulsion of the charged Proca field exactly cancels the Newtonian gravitational attraction, and we found that supercritical solutions can only exist for a limited range of charges above this critical value $q>q_c$. Here we study the dynamical stability properties of these charged Proca stars by adding a small but finite perturbation to the original stationary configurations, and then performing numerical evolutions while keeping the spherical symmetry. We show that, for any given family, the parameter space can be separated into three regions corresponding to gravitationally bound stable configurations, gravitationally bound unstable configurations, and gravitationally unbound unstable configurations. For the unstable configurations we follow the evolution in time in order to determine their final state, and find that this final state can be collapse to a charged Reissner--Nordstrom black hole, migration to a new state in the stable branch, or dispersion to infinity, depending on the value of the binding energy and the specific form of the perturbation. | 以前の研究で、我々は球対称のアインシュタイン-マクスウェル-プロカ系を解き、プロカ場に対して調和時間依存性仮説を課すことで、電荷パラメータ$q$で特徴付けられる定常荷電プロカ星の異なる族を構築した (Mio and Alcubierre, 2025)。 我々は、荷電プロカ場のクーロン反発がニュートン力学の引力を正確に打ち消す値に対応する電荷$q_c$の臨界値が存在することを示し、この臨界値$q>q_c$を超える電荷の限られた範囲でのみ超臨界解が存在することを発見した。 本研究では、元の定常構成に小さいが有限の摂動を加え、球対称性を維持しながら数値発展を行うことで、これらの荷電プロカ星の動的安定性特性を調べた。 任意の族に対して、パラメータ空間は重力束縛された安定構成、重力束縛された不安定構成、そして重力束縛されていない不安定構成に対応する3つの領域に分けられることを示す。 不安定構成については、その最終状態を決定するために時間発展を追跡し、この最終状態は、束縛エネルギーの値と摂動の具体的な形態に依存して、荷電ライスナー-ノルドストロームブラックホールへの崩壊、安定枝における新しい状態への移行、あるいは無限大への分散のいずれかとなり得ることを明らかにした。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we study an acoustic black hole in Hayward spacetime from the relativistic Gross-Pitaevskii theory. By examining the critical null geodesics, the shadow of the acoustic horizon is sketched. Then the quasinormal mode (QNM) frequencies of the acoustic Hayward black hole are computed numerically using the WKB method, which are shown to be more stable than those of the Hayward black hole, and the variations in the QNM frequencies are shown to correlate with the behavior of the effective potential. Moreover, the WKB method is also employed to calculate the grey-body factor and energy emission rate of the analogue Hawking radiation. It is shown that, as the tuning parameter increases, both the grey-body factor and the energy emission rate are enhanced, which can likewise be attributed to changes in the effective potential. Besides, the radius of acoustic shadow increases with the tuning parameter as well. Our results not only construct an acoustic black hole in regular black hole spacetime, but may also provide potential applications in future observations of astrophysical black holes. | 本論文では、相対論的グロス＝ピタエフスキー理論に基づき、ヘイワード時空における音響ブラックホールを考察する。 臨界ヌル測地線を解析することにより、音響地平線の影を描き出す。 次に、WKB法を用いて音響ヘイワードブラックホールの準正規モード（QNM）周波数を数値的に計算し、これらの周波数がヘイワードブラックホールの周波数よりも安定であること、またQNM周波数の変化が有効ポテンシャルの挙動と相関することを示す。 さらに、WKB法を用いて、類似ホーキング放射の灰色体因子とエネルギー放出率も計算する。 チューニングパラメータが増加すると、灰色体因子とエネルギー放出率の両方が増大することが示され、これも同様に有効ポテンシャルの変化に起因すると考えられる。 さらに、音響影の半径もチューニングパラメータの増加に伴い増加する。 本研究の結果は、通常のブラックホール時空に音響ブラックホールを構築するだけでなく、将来の天体ブラックホール観測への応用も期待される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop an explicit model of quantum gravity coupled to the matter fields of the Standard Model, based on the 3-group structure and the 3BF action, within the framework of higher gauge theory. The model is constructed by providing a rigorous definition for the path integral of the theory, achieved by defining the whole theory on a piecewise-flat spacetime manifold. To that end, we develop a method to systematically discretize both the action and the path integral measure by passing from a smooth manifold to a piecewise-flat manifold. Finally, we discuss in some detail the structure of the resulting quantum gravity model, and provide a preliminary analysis of its semiclassical limit. | 高次ゲージ理論の枠組みの中で、3群構造と3BF作用に基づき、標準模型の物質場と結合した量子重力の明示的モデルを構築する。 このモデルは、理論全体を区分平坦時空多様体上に定義することで、理論の経路積分の厳密な定義を与えることによって構築される。 この目的のために、滑らかな多様体から区分平坦多様体へと遷移させることで、作用と経路積分測度の両方を系統的に離散化する手法を開発する。 最後に、得られた量子重力モデルの構造を詳細に議論し、その半古典的極限の予備的な解析を行う。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In Einstein-scalar-Maxwell theories with a coupling between the scalar field $φ$ and the electromagnetic field strength $F$ of the form $μ(φ) F$, we investigate the existence of exotic compact objects (ECOs) and their observational signatures in photon and massive-particle dynamics. For $μ(φ)$ diverging at the origin while all physical quantities remain finite, we demonstrate the existence of electrically charged ECOs with a shell-like structure whose density peaks at an intermediate radius. We compute their mass and radius, together with the scalar and vector field profiles, on a static and spherically symmetric background. We then examine the existence of photon rings and place bounds on a model parameter by requiring the absence of a linearly stable photon ring. Under this condition, photon echoes from ECOs are absent. We also compute the gravitational-lensing deflection angle $Ψ$ and show that it attains a maximum for an impact parameter of the same order as the ECO radius. Finally, we study the parameter space in which innermost stable circular orbits of massive particles exist. | スカラー場 $φ$ と $μ(φ) F$ の形の電磁場強度 $F$ との結合を持つアインシュタイン-スカラー-マクスウェル理論において、エキゾチックコンパクトオブジェクト (ECO) の存在と、光子および質量粒子の力学におけるそれらの観測的特徴を調査する。 すべての物理量が有限である状態で原点で発散する $μ(φ)$ に対して、中間半径で密度がピークとなる殻状構造を持つ荷電ECOの存在を示す。 静的かつ球対称な背景において、それらの質量と半径、およびスカラー場とベクトル場のプロファイルを計算する。 次に、光子リングの存在を調べ、線形安定な光子リングが存在しないことを条件として、モデルパラメータに上限を設定する。 この条件下では、ECOからの光子エコーは存在しない。 また、重力レンズ効果による偏向角 $Ψ$ を計算し、ECO半径と同程度の衝突パラメータでそれが最大値に達することを示す。 最後に、質量を持つ粒子の最も内側の安定した円軌道が存在するパラメータ空間を研究します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Binary neutron star mergers are thought to produce hot, rapidly rotating neutron stars with masses that can far exceed their Tolman-Oppenheimer-Volkoff mass. The gravitational-wave emission from such remnants provides a unique opportunity to measure the nuclear equation of state at densities and temperatures not available to terrestrial experiments. Current detector design is informed by gravitational-wave signals from general relativistic hydrodynamics simulations of neutron star mergers, typically with hybrid thermal treatments for the equation of state, where a cold equation of state is modified by adding a thermal component. We use realistic equations of state based on the relativistic mean field model with consistent treatment of thermal effects to compute the distribution of expected peak gravitational-wave frequencies. Marginalising over equation of state and progenitor neutron star masses, we show the peak frequency of emission ranges from $\sim2.5$ to 4 kHz. The width of this distribution suggests the need for broadband observatories with kHz sensitivity, and calls into question some of the so-called post-merger optimised configurations. We show the proposed KAGRA high-frequency design is well-suited to measuring post-merger remnants when compared to the KAGRA broadband design. | 中性子星連星合体は、トルマン・オッペンハイマー・フォルコフ質量をはるかに超える質量を持つ高温で高速回転する中性子星を生成すると考えられています。 このような残骸からの重力波放射は、地上実験では利用できない密度と温度における原子核の状態方程式を測定するユニークな機会を提供します。 現在の検出器設計は、中性子星合体の一般相対論的流体力学シミュレーションから得られた重力波信号に基づいています。 これらのシミュレーションでは、通常、状態方程式に熱成分を追加することで冷たい状態方程式を修正するハイブリッドな熱的処理が行われます。 私たちは、熱効果を一貫して処理した相対論的平均場モデルに基づく現実的な状態方程式を使用して、予想されるピーク重力波周波数の分布を計算しました。 状態方程式と祖先中性子星の質量を考慮して、放射のピーク周波数が $\sim2.5$ から 4 kHz の範囲にあることを示しています。 この分布の幅は、kHz感度を持つ広帯域観測所の必要性を示唆しており、いわゆる合体後最適化構成の一部に疑問を投げかけています。 提案されているKAGRAの高周波設計は、KAGRAの広帯域設計と比較して、合体後残骸の測定に適していることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Starting from the most general second-order in derivatives theories describing extended objects of arbitrary dimension evolving geodetically in a codimension-one flat ambient space-time, we determine the subset of models yielding second-order equations of motion, forming an intriguing theory known as Lovelock-type brane gravity (LBG). These models further extend the so-called geodetic brane gravity (GBG) approach, thereby naturally promoting the GBG geometric properties, allowing LBG to be reformulated as a mimetic embedding gravity and, in turn, the possibility of introducing fictional matter through a peculiar current $\mathcal{T}^{a\,μ}$. Grounded in the elasticity theory, we provide a possible origin of such a current. Finally, variational techniques are employed to elucidate the mechanical function of both the dark current $\mathcal{T}^{a\,μ}$ and its tangential components $\mathcal{T}^{ab}$; these serve as the constituents of a fictional energy-momentum tensor that shares characteristics with a perfect fluid. | 任意の次元の拡張された物体が測地学的に共次元 1 の平坦な周囲時空で発展することを記述する最も一般的な 2 階微分理論から始めて、2 階の運動方程式を生成するモデルのサブセットを決定し、ラブロック型ブレーン重力 (LBG) として知られる興味深い理論を形成する。 これらのモデルは、いわゆる測地ブレーン重力 (GBG) アプローチをさらに拡張し、それによって GBG の幾何学的特性を自然に促進し、LBG を模倣的な埋め込み重力として再定式化することを可能にし、次に、特異な電流 $\mathcal{T}^{a\,μ}$ を通じて架空の物質を導入する可能性を可能にする。 弾性理論を基礎として、このような電流の考えられる起源を示す。 最後に、変分法を使用して、暗電流 $\mathcal{T}^{a\,μ}$ とその接線成分 $\mathcal{T}^{ab}$ の両方の機械的機能を解明する。 これらは、完全流体と特性を共有する架空のエネルギー運動量テンソルの構成要素として機能します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work studies the relativistic quantum dynamics of scalar bosons in a spacetime containing both a cosmic string and a global monopole within the framework of Rainbow Gravity. An effective metric is constructed to describe the combined topological defects together with the energy-dependent deformation of spacetime. The Klein-Gordon equation is formulated in this background, including scalar, vector, and nonminimal couplings, and its solutions are obtained by separation of variables. Generalized Coulomb-type interactions are considered, allowing a unified analysis of scattering and bound states. The bound-state spectrum is determined from the poles of the corresponding $S$-matrix. Two specific choices of rainbow functions are examined, and their influence on the energy spectrum is analyzed through numerical calculations and, in suitable limits, analytical approximations. The results show how the interplay between topological defects and rainbow gravity corrections affects the spectral properties of scalar bosons, while known results are consistently recovered in appropriate limits. | 本研究では、レインボー重力理論の枠組みを用いて、宇宙弦と大域的モノポールの両方を含む時空におけるスカラーボソンの相対論的量子ダイナミクスを研究する。 この背景において、スカラー、ベクトル、非最小結合を含むクライン・ゴルドン方程式を定式化し、その解を変数分離法によって求める。 一般化クーロン型相互作用を考慮し、散乱と束縛状態の統一的な解析を可能にする。 束縛状態スペクトルは、対応する$S$行列の極から決定される。 2つのレインボー関数を具体的に選択し、それらがエネルギースペクトルに与える影響を数値計算と、適切な限界における解析的近似によって解析する。 結果は、トポロジカル欠陥とレインボー重力補正の相互作用がスカラーボソンのスペクトル特性にどのように影響するかを示し、同時に、適切な限界において既知の結果が一貫して得られることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational-wave (GW) astronomy has advanced our understanding of compact mergers through instruments like the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). However, the extreme sensitivity required for these detections makes the instruments susceptible to short-duration transient noise, or glitches, which obscure GW data. Current tools such as Omega Scan and GravitySpy assist in identifying and classifying such noise, but are limited by manual inspection or dependence on large training sets. To address these challenges, we present \textit{OmegaNeuron}, a machine-learning tool that integrates GravitySpy's image similarity methods with Omega Scan's transient analysis to automate the identification of auxiliary channels that witness glitches. Applied to multiple glitch examples, OmegaNeuron consistently highlighted plausible witness channels and showed strong agreement with existing correlation tools, while providing clearer ranking through a quantitative similarity metric. Integrated into the \texttt{gwdetchar} package, OmegaNeuron enables faster analysis that improves glitch witness identification, enhancing both detector sensitivity and the reliability of gravitational-wave observations. | 重力波（GW）天文学は、レーザー干渉計重力波観測所（LIGO）などの装置を通じて、コンパクトな合体に関する理解を深めてきました。 しかし、これらの検出には極めて高い感度が求められるため、装置は短時間の過渡ノイズ、つまりグリッチの影響を受けやすく、これがGWデータを不明瞭にしています。 Omega ScanやGravitySpyなどの現在のツールは、このようなノイズの識別と分類に役立ちますが、手作業による検査や大規模なトレーニングセットへの依存によって制限されています。 これらの課題に対処するため、我々は、GravitySpyの画像類似性手法とOmega Scanの過渡解析を統合し、グリッチの発生源となる補助チャネルの識別を自動化する機械学習ツール、\textit{OmegaNeuron}を紹介します。 複数のグリッチ例に適用した結果、OmegaNeuronは一貫して妥当な目撃チャネルを強調表示し、既存の相関ツールとの高い一致を示しました。 また、定量的な類似性メトリックによって、より明確なランキングを提供しました。 \texttt{gwdetchar} パッケージに統合された OmegaNeuron は、グリッチの証拠の識別を改善するより高速な分析を可能にし、検出器の感度と重力波観測の信頼性の両方を向上させます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyse a variety of Euclidean saddles in the gravitational path integral, with asymptotic AdS boundary conditions, in a class of Einstein-Scalar-Maxwell models. These include single boundary solutions, usual and wineglass wormholes, as well as more exotic (quasi)-oscillatory saddles. We find several interesting phase transitions between these solutions. The Euclidean wormhole backgrounds can be analytically continued to Lorentzian FLRW universes. Some of them contain an early period of inflation. We delineate the conditions under which they can be the dominant saddles in the gravitational path integral and use them to estimate ratios of probabilities for different cosmological outcomes. | 我々は、アインシュタイン-スカラー-マクスウェル模型の一種において、漸近的AdS境界条件を条件として、重力経路積分における様々なユークリッド鞍点を解析する。 これらには、単一境界解、通常のワームホールとワイングラスワームホール、そしてよりエキゾチックな（準）振動鞍点が含まれる。 これらの解の間には、いくつかの興味深い相転移が見られる。 ユークリッドワームホール背景は、ロレンツFLRW宇宙へと解析的に接続することができる。 これらの中には、初期のインフレーション期を含むものもある。 我々は、これらのワームホール背景が重力経路積分において支配的な鞍点となり得る条件を明らかにし、それらを用いて様々な宇宙論的帰結の確率比を推定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Departure from idealised plane waves gives rise to intricate geometric structures in wave fields. One such structure is the polarisation singularity, which emerges when multiple monochromatic waves interfere (such as would be the case for stochastic backgrounds), producing loci of purely circular or linear polarisation. In this work, we extend the theory of polarisation singularities to gravitational waves and higher spin fields. Building on the electromagnetic description, we formulate the gravitational analogue of polarisation singularities and show that they are generic features of gravitational waves. Their dimension, however, depends on the spin of the field. We illustrate these results with simulations of plane-wave interference and analyse the resulting singularity densities. | 理想化された平面波からの逸脱は、波動場において複雑な幾何学的構造を生み出す。 そのような構造の一つが偏光特異点である。 これは、複数の単色波が干渉する際に（確率的背景の場合のように）出現し、純粋に円偏光または直線偏光の軌跡を形成する。 本研究では、偏光特異点の理論を重力波と高次スピン場へと拡張する。 電磁気的記述に基づき、偏光特異点の重力的類似性を定式化し、それが重力波の一般的な特徴であることを示す。 しかし、その次元は場のスピンに依存する。 これらの結果を平面波干渉のシミュレーションで示し、結果として生じる特異点密度を解析する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Blandford-Znajek (BZ) mechanism is widely recognised as the most compelling process to extract rotational energy from an accreting black hole and power the emission of relativistic jets. We explore the universality of this process for generic black-hole spacetimes within the Konoplya-Rezzolla-Zhidenko formalism and find that the lowest-order contribution to the BZ power is invariant across different black-hole spacetimes. We also show that at the next-leading-order, different black-hole spacetimes will lead to different BZ luminosities. As a result, while slowly rotating black holes cannot be distinguished via measurements of their jet power, rapidly rotating ones have the potential of providing information on the strong-field properties of the spacetime when independent measurements of the BZ luminosity and of the black-hole angular velocity are available. | ブランドフォード・ズナイェク（BZ）機構は、降着するブラックホールから回転エネルギーを抽出し、相対論的ジェットの放出を促進する最も説得力のある過程として広く認識されている。 我々は、コノプリア・レゾラ・ジデンコ形式論の枠内で、一般的なブラックホール時空におけるこの過程の普遍性を検討し、BZ出力への最低次の寄与は異なるブラックホール時空にわたって不変であることを発見した。 また、次に高い次数では、異なるブラックホール時空が異なるBZ光度をもたらすことも示す。 結果として、低速回転するブラックホールはジェット出力の測定では区別できないが、高速回転するブラックホールは、BZ光度とブラックホール角速度の独立した測定が可能であれば、時空の強磁場特性に関する情報を提供できる可能性がある。 |