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 |
|---|---|
| During cosmological inflation, inhomogeneities arising from quantum vacuum fluctuations are stretched to become super-Hubble and effectively classical. As many scenarios of the origin involve nonlinearities or a breakdown of perturbativity in the infrared, the limitations of quantum field theory can be addressed using a stochastic description of the dynamics, the so-called stochastic inflation paradigm. However, the stochastic formalism was only recently formulated consistently within full General Relativity and has not yet been extended to more general theories of the early universe, which is the subject of this work. In order to find the stochastic sources for a wide class of fully nonlinear scalar-tensor theories, we apply our gauge-agnostic coarse-graining procedure to the linear equations of the effective field theory of dark energy. Each theory can then be mapped to its own set of stochastic equations of motion by identifying the corresponding coefficients in the EFT. We illustrate this with a few concrete and, in most cases, unprecedented examples, including Gauss-Bonnet, generalized Brans-Dicke, Horndeski, and braiding theories. Finally, we discuss other natural extensions to provide a phenomenologically complete stochastic framework. For example, we showcase the coarse-graining of multifield inflation in full General Relativity and argue for the generality of our procedure and thus its potential applications beyond the realm of inflation. | 宇宙論的インフレーション期において、量子真空ゆらぎに起因する不均一性はハッブル定数をはるかに超える大きさにまで引き伸ばされ、実質的に古典的となる。 起源に関する多くのシナリオは非線形性や赤外領域における摂動論の破綻を伴うため、量子場理論の限界は、いわゆる確率的インフレーション・パラダイムと呼ばれる、ダイナミクスの確率的記述を用いることで克服できる。 しかしながら、この確率的形式はごく最近になってようやく一般相対性理論全体の中で整合的に定式化されたばかりであり、本研究の主題である初期宇宙のより一般的な理論にはまだ拡張されていない。 広範なクラスの完全非線形スカラーテンソル理論の確率的源泉を見つけるために、我々はゲージに依存しない粗視化手法をダークエネルギーの有効場理論の線形方程式に適用する。 そして、有効場理論における対応する係数を特定することで、各理論を独自の確率的運動方程式にマッピングすることができる。 本稿では、ガウス・ボンネ理論、一般化ブランズ・ディッケ理論、ホルンデスキ理論、ブレイディング理論など、いくつかの具体的かつ多くの場合前例のない例を用いて、この原理を説明する。 最後に、現象論的に完全な確率的枠組みを提供するための、その他の自然な拡張について議論する。 例えば、一般相対性理論全体における多場インフレーションの粗視化を示し、我々の手法の一般性、ひいてはインフレーションの領域を超えた応用可能性について論じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Searches for gravitational waves (GWs) from isolated supermassive black hole binaries (SMBHBs) in pulsar timing array (PTA) data require simultaneous estimation of signal and noise parameters, so the dimensionality of the fit scales with the number of observed pulsars. This computational difficulty is exacerbated when source evolution from GW emission is included, since retaining both Earth and pulsar terms introduces the unknown pulsar distances. Existing frequentist methods such as the $\mathcal{F}$-statistic, restricted so far to non-evolving sources, effectively, imply a circular analysis, which may lead to biased estimators. We present a Generalized Likelihood Ratio Test (GLRT) and the associated $\mathcal{T}$-statistic that overcomes the aforementioned limitations. The formulation of the GLRT extends earlier work in which the dimensionality of the fitting problem was drastically reduced by semi-analytical maximization of the likelihood over the pulsar phase parameters, followed by efficient global optimization over the remaining parameters using Particle Swarm Optimization. Our simulations demonstrate that for an evolving SMBHB signal with chirp mass $\mathcal{M}=10^{9.2}\,M_\odot$ and signal-to-noise ratio $20$, this detection statistic achieves a $100\%$ detection probability at a false-alarm probability of $0.06$ in a 30-pulsar timing array, which is characterized by a $100~\mathrm{ns}$ root-mean-square white noise residual and pulsar-specific red noise. | パルサータイミングアレイ（PTA）データから孤立した超大質量ブラックホール連星（SMBHB）からの重力波（GW）を探索するには、信号パラメータとノイズパラメータを同時に推定する必要があるため、フィッティングの次元は観測されたパルサーの数に比例します。 GW放射からのソース進化を含めると、地球とパルサーの両方の項を保持すると未知のパルサー距離が導入されるため、この計算上の困難さが悪化します。 これまで進化していないソースに限定されていた$\mathcal{F}$統計量などの既存の頻度論的手法は、実質的に循環分析を意味し、偏った推定値につながる可能性があります。 本稿では、上記の制限を克服する一般化尤度比検定（GLRT）とそれに関連する$\mathcal{T}$統計量を提示します。 GLRT の定式化は、パルサー位相パラメータに対する尤度の半解析的最大化によってフィッティング問題の次元を大幅に削減し、その後、粒子群最適化を使用して残りのパラメータを効率的にグローバル最適化するという以前の研究を拡張したものです。 私たちのシミュレーションでは、チャープ質量 $\mathcal{M}=10^{9.2}\,M_\odot$ で信号対雑音比が $20$ の進化する SMBHB 信号に対して、この検出統計は、$100~\mathrm{ns}$ の二乗平均平方根白色雑音残差とパルサー固有の赤色雑音によって特徴付けられる 30 個のパルサータイミングアレイで、$0.06$ の誤警報確率で $100\%$ の検出確率を達成することを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Domain-wall(DW) networks are known to approach a relativistic scaling regime on fixed radiation- and matter-dominated backgrounds, forming the basis of the no-frustration conjecture. However, this picture assumes that the defect network remains gravitationally subdominant. We investigate the self-consistent evolution of DWs by coupling the velocity-dependent one-scale model to the Friedmann equation and radiation energy transfer. The resulting autonomous system allows the cosmic expansion history to evolve dynamically rather than being imposed externally. We demonstrate analytically that gravitational backreaction qualitatively changes the phase-space structure: the radiation-era scaling solution, which is a stable attractor on a fixed background, becomes a saddle once the expansion rate is promoted to a dynamical degree of freedom. Furthermore, we establish that no stable fixed point exists within the physical phase space. Consequently, the scaling regime survives only as a transient stage, and all trajectories are driven toward a wall dominated and kinematically frustrated state in which the walls freeze in comoving coordinates. Our results demonstrate that the scaling attractor is not preserved in self-gravitating DW networks and reveal the generic late-time frustration dynamics of wall domination. | ドメインウォール（DW）ネットワークは、固定された放射と物質が支配的な背景において相対論的スケーリング領域に近づくことが知られており、これがフラストレーションなしの予想の基礎となっている。 しかし、この図式は、欠陥ネットワークが重力的に劣位のままであることを前提としている。 我々は、速度依存の1スケールモデルをフリードマン方程式と放射エネルギー伝達に結合させることにより、DWの自己整合的な進化を調査する。 結果として得られる自律系は、宇宙膨張の歴史が外部から課せられるのではなく、動的に進化することを可能にする。 我々は、重力の反作用が位相空間構造を質的に変化させることを解析的に示す。 固定された背景において安定なアトラクターである放射時代のスケーリング解は、膨張率が動的な自由度に昇格すると鞍点となる。 さらに、我々は、物理的な位相空間内に安定な固定点が存在しないことを明らかにした。 その結果、スケーリング状態は一時的な段階としてのみ存続し、すべての軌道は壁が支配的で運動学的にフラストレーションのかかった状態へと向かい、壁は共動座標で固定される。 我々の結果は、スケーリングアトラクターが自己重力DWネットワークでは保存されないことを示し、壁支配の一般的な後期フラストレーションダイナミクスを明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We consider double Wick rotation in field theories, which analytically continues the time coordinate, and then reinterprets one of the spatial directions as the new Lorentzian time. We show that if Lorentz-invariance is absent, Wick-connected theories are no longer necessarily equivalent. Focusing on flat spacetime, we study the propagating modes, unitarity and renormalizability of such Wick-connected theories, and provide criteria for when such notions fail to translate. | 本稿では、場の理論における二重ウィック回転を考察する。 これは、時間座標を解析的に延長し、空間方向の一つを新たなローレンツ時間として再解釈するものである。 ローレンツ不変性が存在しない場合、ウィック連結理論は必ずしも等価ではないことを示す。 平坦な時空に焦点を当て、このようなウィック連結理論の伝播モード、ユニタリ性、および繰り込み可能性を研究し、これらの概念が翻訳できない場合の基準を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In a recent paper, Arxiv:2605.23077, we have demonstrated that (conformal) Killing vectors give rise to stealth vector solutions of a specific bumblebee-type Proca theory supplemented by fine tuned curvature terms. Here we show that such a construction readily generalizes to hidden symmetries encoded in (conformal) Killing-Yano tensors, giving rise to the corresponding p-form stealth solutions. Similar to what happens with Killing vectors, the construction works on any background, providing a "physical visualization" of its symmetries. Several examples of spacetimes with so constructed p-form stealth hair are presented. | 最近の論文 Arxiv:2605.23077 において、我々は、（共形）キリングベクトルが、微調整された曲率項によって補完された特定のバンブルビー型プロカ理論のステルスベクトル解を生み出すことを実証した。 本稿では、このような構成が、（共形）キリング・ヤノテンソルに符号化された隠れた対称性に容易に一般化され、対応する p 形式ステルス解を生み出すことを示す。 キリングベクトルの場合と同様に、この構成は任意の背景で機能し、その対称性の「物理的な可視化」を提供する。 このように構築された p 形式ステルスヘアを持つ時空の例をいくつか示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Several studies of black hole ringdown from particles plunging into black holes have identified contributions decaying at integer multiples of the surface gravity, called redshift modes, horizon modes, and direct waves. We show that, for Schwarzschild black holes, every one of these contributions has vanishing amplitude in the observable waveform. The cancellation follows from causality, which forces the source-integrated Green function to vanish on the light cone. Individual quasi-normal mode overtones still carry non-zero redshift-mode contributions, but these cancel exactly once the sum over overtones is performed; the so-called impulsive contribution to the waveform acts precisely as the counterterm enforcing this cancellation. Finally, we provide a motivation to the standard regularization of quasinormal mode excitation coefficients since divergences give rise to vanishing redshift modes. | ブラックホールに落下する粒子によるブラックホールリングダウンに関するいくつかの研究では、表面重力の整数倍で減衰する寄与、すなわち赤方偏移モード、地平線モード、および直接波が特定されている。 我々は、シュワルツシルトブラックホールの場合、これらの寄与のすべてが観測可能な波形において振幅がゼロになることを示す。 この相殺は因果律から導かれ、光円錐上でソース積分グリーン関数がゼロになるように強制される。 個々の準正規モードの倍音は依然としてゼロでない赤方偏移モードの寄与を持つが、倍音の総和を実行すると、これらは正確に相殺される。 波形へのいわゆるインパルス寄与は、この相殺を強制する対項として正確に作用する。 最後に、発散が赤方偏移モードの消失を引き起こすため、準正規モード励起係数の標準的な正則化の動機付けを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We generalize the Einstein condition for Kropina metrics obtained in the positive definite setting by Zhang, Shen and others to all signatures. As examples of Einstein-Kropina metrics $L=L_{a,b}$, we construct new explicit positive definite ones and the first ones with Lorentzian signature. Next, we classify all Einstein-Kropina solutions to the vacuum equation of Finsler gravity by Pfeifer and Wohlfarth, in arbitrary dimension and including a possible cosmological constant $Λ$. For the Lorentzian and positive definite cases, the local picture is as follows. In dimension 4 or lower, only the trivial solution exists: a Minkowski or Euclidean space, essentially. In dimension 5 and higher, the solutions are those $L_{a,b}$ for which the metric $a$ is a product of the real line with a Ricci-flat metric (Lorentzian or Riemannian) and the vector field $b$ is the unique unit vector on the first factor. As a very surprising rigidity phenomenon, all Einstein-Kropina solutions to the $Λ$-vacuum equation are Berwald and Ricci-flat, and the cosmological constant necessarily vanishes. | 張、沈らが正定値設定で得たクロピナ計量に対するアインシュタイン条件を、すべての符号に一般化します。 アインシュタイン・クロピナ計量 $L=L_{a,b}$ の例として、新しい明示的な正定値計量と、ローレンツ符号を持つ最初の計量を構築します。 次に、任意の次元で、宇宙定数 $Λ$ を含む可能性のあるフィンズラー重力の真空方程式に対する、ファイファーとウォルファースによるすべてのアインシュタイン・クロピナ解を分類します。 ローレンツおよび正定値の場合、局所的な図は次のようになります。 次元が 4 以下の場合、自明な解のみが存在し、本質的にはミンコフスキー空間またはユークリッド空間です。 次元が 5 以上の場合、解は計量 $a$ が実数直線とリッチ平坦計量 (ローレンツまたはリーマン) の積であり、ベクトル場 $b$ が最初の因子上の唯一の単位ベクトルである $L_{a,b}$ です。 非常に驚くべき剛性現象として、Λ真空方程式のすべてのアインシュタイン・クロピナ解はベルワルドかつリッチ平坦であり、宇宙定数は必然的にゼロになる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study the emission of gravitational waves by a test particle orbiting a non-rotating black hole in higher-derivative gravity theories with cubic and quartic contractions of the Riemann tensor. To this aim, we first derive the master equations describing even- and odd-parity perturbations in the presence of an arbitrary source term, and then construct a Post-Minkowskian expansion of the solutions to the homogeneous master equations. Specializing to a circular binary system, we compute the Post-Newtonian expansion of the waveform, as well as the energy and angular-momentum fluxes at infinity. We show that higher-derivative corrections to the waveform and to the fluxes always appear at 5PN order, and are universally proportional to the Love number describing the deformability of the geometry under the $\ell=2$ mode perturbation. These analytical results are validated against numerical computations, which also allow us to extend the analysis to larger velocities. | 本研究では、リーマンテンソルの3次および4次縮約を持つ高階微分重力理論において、非回転ブラックホールの周りを公転する試験粒子による重力波の放出を研究する。 この目的のために、まず任意のソース項が存在する場合の偶パリティおよび奇パリティ摂動を記述するマスター方程式を導出し、次に同次マスター方程式の解のポストミンコフスキー展開を構築する。 円軌道連星系に特化して、波形のポストニュートン展開、および無限遠におけるエネルギーと角運動量のフラックスを計算する。 波形とフラックスに対する高階微分補正は常に5PNオーダーで現れ、$\ell=2$モード摂動下での幾何学の変形可能性を記述するラブ数に普遍的に比例することを示す。 これらの解析結果は数値計算によって検証され、解析をより大きな速度に拡張することも可能となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Blanets are planetary-mass bodies ($20$--$3000\,\Me$) that may orbit supermassive black holes (SMBHs) in the circumnuclear disks of active galactic nuclei (AGN). We examine tidal disruption events produced by blanet--SMBH encounters, from the test-particle limit to massive planetary bodies in Kerr spacetime. Using the geodesic deviation equation and the Kerr tidal tensor, we derive disruption criteria, tidal radii, and Hills masses for planetary-mass objects, and show that blanet TDEs can remain observable for SMBHs up to $\sim10^{10}\,\Msun$, well above the stellar Hills mass of $\sim10^8\,\Msun$. The fallback rate retains the usual $t^{-5/3}$ form, but the peak timescales are shorter -- from hours to months -- with lower peak accretion rates and multi-wavelength signatures that differ from those of stellar TDEs. We also examine orbital stability, including Keplerian precession, Lense--Thirring nodal precession, migration in the circumnuclear disk, and the Kozai--Lidov resonance, and identify the region where blanets can survive before disruption. We derive relativistic corrections to the tidal radius, spin-dependent disruption thresholds, and the effect of Kerr spin on the disruption geometry. We also discuss gravitational-wave emission from blanet debris EMRIs and the prospects for LISA detection, which may help in interpreting unusual TDE-like transients in AGN environments. | ブラネットは、活動銀河核（AGN）の周核円盤で超大質量ブラックホール（SMBH）の周りを公転する可能性のある惑星質量天体（20～3000 Me）です。 私たちは、テスト粒子限界からカー時空の大質量惑星天体まで、ブラネットとSMBHの遭遇によって発生する潮汐破壊イベントを調べます。 測地線偏差方程式とカー潮汐テンソルを使用して、惑星質量天体の破壊基準、潮汐半径、およびヒルズ質量を導出し、ブラネットのTDEは、恒星のヒルズ質量である約10^8 Msunをはるかに超える約10^{10} MsunまでのSMBHでも観測可能であることを示します。 フォールバック率は通常の $t^{-5/3}$ の形を維持していますが、ピークの時間スケールは短く、数時間から数ヶ月で、ピーク降着率は低く、恒星の TDE とは異なる多波長シグネチャを示します。 また、ケプラー歳差運動、レンス・ティリング節点歳差運動、周核円盤内の移動、コザイ・リドフ共鳴などの軌道安定性を調べ、ブラネットが破壊される前に生存できる領域を特定します。 潮汐半径に対する相対論的補正、スピン依存の破壊閾値、およびカースピンが破壊形状に及ぼす影響を導出します。 また、ブラネット残骸 EMRI からの重力波放射と、AGN 環境における異常な TDE 様過渡現象の解釈に役立つ可能性のある LISA による検出の見込みについても議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In AdS/CFT at finite N, black holes are described by ordinary quantum systems with finite entropy and discrete spectra, while semiclassical bulk effective field theory treats the near-horizon region as an ideal continuum. We reconsider the brick-wall model as a simple effective description of the finite N departure from the semiclassical near-horizon continuum in AdS/CFT. A Dirichlet wall is reflecting; however, once the regulated near-wall modes are replaced by interacting stretched-horizon degrees of freedom, the exterior simple sector can look absorptive and black-hole-like. If these degrees of freedom are thermally populated while the exterior incoming modes are in their vacuum, they radiate as an ordinary hot object, and this gives Hawking radiation. Furthermore, we show that finite N prevents the near-horizon sector from being an ideal continuum absorber; the brick-wall model is a simple effective representation of this limitation, where the failure of perfect absorption appears as residual reflection or echoes. Such return effects will not be suppressed as $e^{-S_{\rm BH}}$, although their detailed amplitude is model-dependent. We also discuss brick-wall-like models in which the effective inner boundary arises dynamically from a regular matter core rather than from an imposed boundary condition. | 有限 N の AdS/CFT では、ブラックホールは有限エントロピーと離散スペクトルを持つ通常の量子系で記述されますが、半古典的バルク有効場理論では、事象の地平線近傍領域は理想的な連続体として扱われます。 本稿では、AdS/CFT における半古典的な事象の地平線近傍連続体からの有限 N の逸脱を単純かつ効果的に記述するものとして、ブリックウォールモデルを再検討します。 ディリクレ壁は反射しますが、制御された近傍壁モードが相互作用する伸長地平線自由度に置き換えられると、外部の単純セクターは吸収性でブラックホールのように見えることがあります。 これらの自由度が熱的に占有され、外部からの入射モードが真空状態にある場合、それらは通常の高温物体として放射し、ホーキング放射が生じます。 さらに、有限 N では事象の地平線近傍セクターが理想的な連続体吸収体にならないことを示します。 ブリックウォールモデルはこの制限を単純かつ効果的に表現したもので、完全吸収の失敗は残留反射またはエコーとして現れます。 このような戻り効果は、$e^{-S_{\rm BH}}$ として抑制されることはありませんが、その詳細な振幅はモデルに依存します。 また、有効な内部境界が強制的な境界条件からではなく、規則的な物質コアから動的に生じる、レンガの壁のようなモデルについても議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study the radial oscillation spectrum of relativistic stars within Israel-Stewart and Navier-Stokes theories, extending previous analyses to include heat diffusion and a thermodynamically consistent finite-temperature equation of state. The inclusion of heat flux gives rise to a distinct thermal sector in the mode spectrum, whose structure closely mirrors the dispersion relations of an infinite dissipative fluid. Within Israel-Stewart theory, the thermal modes transition from purely damped to propagating behavior above a critical overtone number, providing a finite-size realization of relativistic second sound in compact stars. Remarkably, the finite stellar geometry can push even the fundamental thermal mode into the propagating regime -- a feature with no continuum analogue. For the class of equations of state considered here, where finite-temperature corrections enter as controlled, Sommerfeld-type perturbations of a cold polytrope, the thermal sector couples only weakly to the ordinary fluid oscillation spectrum, with the coupling being of second order in a suitable temperature parameter. We further show that the discrete stellar spectrum is well captured by an analytic ansatz constructed from the flat-spacetime dispersion relations, with the star's finite radius discretizing the continuous mode structure. Our results complete the analysis of radial oscillations of viscous stars by incorporating the last remaining dissipative degree of freedom within the Israel-Stewart framework. | 我々は、イスラエル・スチュワート理論とナビエ・ストークス理論を用いて相対論的星の半径方向振動スペクトルを研究し、これまでの解析を拡張して熱拡散と熱力学的に整合性のある有限温度状態方程式を含める。 熱流束の導入により、モードスペクトルに明確な熱セクターが生じ、その構造は無限散逸流体の分散関係を忠実に反映する。 イスラエル・スチュワート理論では、熱モードは臨界倍音数を超えると純粋な減衰挙動から伝播挙動へと遷移し、コンパクト星における相対論的第二音波の有限サイズでの実現を提供する。 驚くべきことに、有限な恒星形状は、基本的な熱モードさえも伝播領域へと押し上げることができ、これは連続体には類似するものがない特徴である。 ここで検討する状態方程式のクラスでは、有限温度補正は冷たいポリトロープの制御されたゾンマーフェルト型摂動として導入され、熱セクターは通常の流体振動スペクトルと弱く結合し、その結合は適切な温度パラメータに関して2次である。 さらに、恒星の離散スペクトルは、星の有限半径によって連続モード構造が離散化される、平坦な時空分散関係から構築された解析的仮説によって適切に捉えられることを示す。 我々の結果は、イスラエル・スチュワートの枠組みにおける最後の散逸自由度を取り入れることで、粘性星の半径方向振動の解析を完成させるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Black-hole area is the geometric variable behind horizon thermodynamics. We introduce a gravitational-wave method to infer a Kerr-equivalent horizon area from direct waves in the near-merger signal, before quasinormal ringing dominates at late times. Applied to GW250114, and interpreting the fitted direct-wave frequency and damping rate as horizon quantities, we find that analyses initiated $3$--$4.5M$ before the peak-amplitude time yield an area consistent with the Kerr remnant. This result gives a first area measurement using direct waves and a new near-merger test of Hawking's area law. | ブラックホールの面積は、地平線熱力学の背後にある幾何学的変数です。 本稿では、準正規リンギングが支配的になる後期の時刻において、近合体信号の直接波からカー等価地平線面積を推定する重力波法を導入します。 GW250114に適用し、適合させた直接波の周波数と減衰率を地平線量として解釈すると、ピーク振幅時刻の3～450万年前に開始した解析では、カー残骸と一致する面積が得られることがわかりました。 この結果は、直接波を用いた初の面積測定であり、ホーキングの面積法則に対する近合体時の新たな検証となります。 |