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| Original Text | 日本語訳 |
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| A network of cosmic strings is one of the few well-motivated cosmological sources of vector and tensor metric perturbations on the largest observable scales. Such perturbations imprint a characteristic curl component in the deflection angle of cosmic microwave background (CMB) photons that, unlike the scalar lensing potential, vanishes for adiabatic density fluctuations at linear order. We exploit the curl-mode lensing reconstruction released as part of the Atacama Cosmology Telescope (ACT) Data Release~6 (DR6), based on five seasons of temperature and polarization data covering $9400~\mathrm{deg}^2$ of sky, to set new constraints on the dimensionless string tension $Gμ$ and the inter-commutation (reconnection) probability $P$. Modelling the string-induced curl power spectrum within the velocity-dependent one-scale framework, we obtain a $2σ$ upper bound on the combination $GμP^{-1}\le 3.5\times 10^{-5}$ in the small-$P$ regime, and $Gμ\le 5.0\times 10^{-5}$ at $2σ$ assuming the canonical Nambu-Goto value $P=1$. Combining the ACT DR6 curl bandpowers with the Planck 2013 curl-mode reconstruction, which extends down to $L_{\rm min}=2$, tightens these bounds to $GμP^{-1}\le 3.2\times 10^{-5}$ and $Gμ\le 4.3\times 10^{-5}$ ($2σ$). These represent the tightest constraints on cosmic strings derived from the curl-mode CMB lensing power spectrum to date. Using the ACT data alone, compared to the ACT 2008-season analysis, the ACT DR6 constraint on $GμP^{-1}$ is nearly an order of magnitude tighter. | 宇宙ひものネットワークは、観測可能な最大スケールでのベクトルおよびテンソル計量摂動の、十分に根拠のある数少ない宇宙論的源の 1 つです。 このような摂動は、宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) 光子の偏向角に特徴的な回転成分を刻み込みますが、これはスカラーレンズポテンシャルとは異なり、線形次数での断熱密度ゆらぎでは消滅します。 私たちは、空の $9400~\mathrm{deg}^2$ をカバーする 5 シーズンの温度および偏光データに基づいて、アタカマ宇宙望遠鏡 (ACT) データリリース ~6 (DR6) の一部として公開された回転モードレンズ再構成を利用して、無次元のひもの張力 $Gμ$ と相互交換 (再結合) 確率 $P$ に新たな制約を設定します。 速度依存の1スケールフレームワーク内で弦誘起カールパワースペクトルをモデル化すると、小P領域では組み合わせの2σ上限$GμP^{-1}\le 3.5\times 10^{-5}$が得られ、標準的な南部後藤値$P=1$を仮定すると、2σで$Gμ\le 5.0\times 10^{-5}$が得られます。 ACT DR6カールバンドパワーと、$L_{\rm min}=2$まで拡張されたPlanck 2013カールモード再構成を組み合わせると、これらの境界は$GμP^{-1}\le 3.2\times 10^{-5}$と$Gμ\le 4.3\times 10^{-5}$ (2σ)に引き締められます。 これらは、これまででカールモードCMBレンズパワースペクトルから得られた宇宙ひもに対する最も厳しい制約を表しています。 ACTデータのみを使用した場合、ACT 2008シーズンの解析と比較すると、ACT DR6による$GμP^{-1}$の制約はほぼ1桁厳しくなります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute spectral functions of graviton modes in Lorentzian quantum gravity, interpolating between classical general relativity and an asymptotically safe ultraviolet fixed point. Using functional renormalisation adapted for theories in Lorentzian signature, and enhanced by new symmetry conditions to account for underlying Ward identities, we derive and solve flow equations directly for the Källén-Lehmann representation of propagators. Consistent results are found for several sets of renormalisation conditions yielding normalisable spectral functions for the graviton and the scalar graviton mode, in agreement with effective theory in the infrared. We further calculate the full quantum effective action to quadratic order in curvature, extract graviton-induced form factors, and discuss implications for unitarity of quantum gravity. | 古典一般相対性理論と漸近的に安全な紫外固定点の間を補間するローレンツ量子重力における重力子モードのスペクトル関数を計算します。 ローレンツ符号の理論に適合し、基礎となるワード恒等式を考慮するための新しい対称性条件によって強化された関数繰り込みを用いて、伝播関数のKällén-Lehmann表現に対する流れ方程式を直接導出し、解きます。 いくつかの繰り込み条件のセットに対して一貫した結果が得られ、重力子モードとスカラー重力子モードの正規化可能なスペクトル関数が得られ、赤外領域の有効理論と一致します。 さらに、曲率の2次までの完全な量子有効作用を計算し、重力子によって誘起される形状因子を抽出し、量子重力のユニタリ性への影響について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This dissertation studies the electromagnetic signatures of accreting supermassive black holes using general relativistic magnetohydrodynamic simulations and covariant radiative-transfer calculations. It develops a unified numerical framework for modeling black-hole accretion, jet launching, flaring activity, and multi-band variability in Kerr, non-Kerr, and binary black-hole spacetimes. For isolated Kerr black holes, I investigate how magnetic-field geometry affects accretion dynamics and transient emission. Multi-loop magnetic configurations naturally produce reconnection events and flux-rope structures that can power near-infrared flares from Sagittarius A*, while the evolving optical depth of expanding plasma explains delayed millimeter emission. I also show that in tilted magnetically arrested disks, magnetic torques can drive retrograde disk and jet precession. The dissertation then applies the same framework to more complex spacetimes. Simulations of accretion onto regular loop-quantum black holes show that quantum-gravity corrections can modify photon-ring size, polarization structure, and jet power, leading to observational constraints from Event Horizon Telescope data. Finally, simulations of supermassive binary black holes in time-dependent spacetimes reveal how gravitational self-lensing, shock activity, and spin-orbit coupling shape multi-wavelength light curves and jet precession. Together, these results connect relativistic plasma dynamics with current and future observations of black-hole systems. | 本論文は、一般相対論的磁気流体力学シミュレーションと共変放射伝達計算を用いて、降着する超大質量ブラックホールの電磁気的特徴を研究する。 カー型、非カー型、および連星ブラックホール時空におけるブラックホールの降着、ジェット噴出、フレア活動、および多波長変動をモデル化するための統一的な数値フレームワークを開発する。 孤立したカー型ブラックホールについては、磁場形状が降着ダイナミクスと過渡的放射にどのように影響するかを調査する。 多重ループ磁場構造は、自然に磁気リコネクション現象と磁束ロープ構造を生成し、いて座A*からの近赤外線フレアのエネルギー源となり得る。 また、膨張するプラズマの光学的深さの変化は、遅延ミリ波放射を説明する。 さらに、傾斜した磁気的に停止した円盤では、磁気トルクが円盤とジェットの逆行歳差運動を駆動しうることを示す。 本論文では、同じフレームワークをより複雑な時空に適用する。 規則的なループ量子ブラックホールへの降着シミュレーションでは、量子重力補正が光子リングのサイズ、偏光構造、ジェット出力を変化させ、イベントホライズンテレスコープのデータから観測上の制約が得られることが示されています。 最後に、時間依存時空における超大質量連星ブラックホールのシミュレーションでは、重力自己レンズ効果、衝撃波活動、スピン軌道結合が多波長光度曲線とジェット歳差運動をどのように形成するかが明らかになります。 これらの結果は、相対論的プラズマダイナミクスとブラックホール系の現在および将来の観測を結びつけるものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a class of horizonless, regular ultra-compact objects arising in a theory of gravity which allows curvature-fluid coupling. The non-minimal interaction between fluid variables and the Ricci scalar generates a vacuum-like equation of state in the interior, while the exterior remains exactly Schwarzschild. The two spacetimes are glued through a shell at the junction. The interior metric is non-singular, the shell acquires a stiff-matter equation of state, and near-horizon compactness can potentially mimic black-hole phenomenology without event horizons. Unlike the Mazur-Mottola gravastar and its variants, the present model naturally selects a typical ultra-compact mass-radius window, with masses in the range $1.4$-$2.1 M_\odot$ and radii in the range 5-7 km. This framework predicts a unique geometric-thermodynamic shell temperature in the ultra-compact limit distinctly different from the Hawking expression and the other unique observational feature of the model is the prediction of mass independent luminosity. | 本稿では、曲率と流体の結合を許容する重力理論において生じる、地平線を持たない規則的な超コンパクト天体のクラスを提示する。 流体変数とリッチスカラー間の非最小相互作用により、内部では真空のような状態方程式が生成される一方、外部は厳密にシュワルツシルト状態のままである。 2つの時空は、接合部でシェルを介して結合される。 内部の計量は非特異であり、シェルは硬い物質の状態方程式を獲得し、地平線近傍のコンパクト性は、事象の地平線を持たないブラックホールの現象を模倣する可能性がある。 マズール・モットラ重力星とその変種とは異なり、本モデルは、質量が$1.4$～$2.1 M_\odot$、半径が5～7 kmの範囲にある、典型的な超コンパクト質量半径ウィンドウを自然に選択する。 この枠組みは、ホーキングの式とは明らかに異なる、超コンパクト極限における独自の幾何学的熱力学的シェル温度を予測しており、このモデルのもう一つの独自の観測的特徴は、質量に依存しない光度の予測である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black hole static Love numbers vanish, but their dynamical counterparts do not. We present the scheme-independent dynamical response $\bar{F}_{\ell,s}$ of a Schwarzschild black hole in closed form, to all orders, and for every spin $s$ and multipole $\ell$. The result is $\bar{F}_{\ell,s}/4πR_S^{2\ell+1}=Φ_{\ell,s}(\bar{y})-\tfrac12η\,Φ_{\ell,s}'(\bar{y})$ with $\bar{y}=-\tfrac12η^2τ$ and $η=iωR_S$. Here $Φ_{\ell,s}$ is simply the leading-log solution to the renormalization group equation, but lifting the running logarithm to $τ=\log(R_S/R)-2\sum_{k\ge2}ζ_k\,η^{k-1}$ resums it to all orders. This tower of Riemann zeta values is the Newtonian phase in disguise: it originates from the same far-zone $Γ(1-η)$ that governs long-range scattering, and is universal across multipole and spin. Our result exhibits a factorization pinned to three ingredients: the hard matching coefficient at the horizon, the anomalous dimension in the near zone, and the dressed log in the far zone. Using shell effective field theory, we independently verify our formula for scalar, electromagnetic, and gravitational perturbations, reaching $\mathcal O(G^{15})$. | ブラックホールの静的ラブ数は消滅しますが、その動的ラブ数は消滅しません。 我々は、シュワルツシルトブラックホールのスキームに依存しない動的応答 $\bar{F}_{\ell,s}$ を、すべての次数、すべてのスピン $s$ および多重極 $\ell$ に対して閉じた形で示します。 結果は $\bar{F}_{\ell,s}/4πR_S^{2\ell+1}=Φ_{\ell,s}(\bar{y})-\tfrac12η\,Φ_{\ell,s}'(\bar{y})$ であり、$\bar{y}=-\tfrac12η^2τ$ および $η=iωR_S$ です。 ここで、$Φ_{\ell,s}$ は単に繰り込み群方程式の主対数解ですが、実行対数を $τ=\log(R_S/R)-2\sum_{k\ge2}ζ_k\,η^{k-1}$ に持ち上げると、すべての次数に再和されます。 このリーマンゼータ値の塔は、偽装されたニュートン位相です。 これは、長距離散乱を支配する同じ遠方領域 $Γ(1-η)$ から発生し、多重極とスピンにわたって普遍的です。 私たちの結果は、3 つの要素に固定された因数分解を示します。 地平線でのハードマッチング係数、近方領域の異常次元、および遠方領域のドレスドログです。 シェル有効場理論を使用して、スカラー、電磁、および重力摂動に対する私たちの公式を独立に検証し、$\mathcal O(G^{15})$ に到達しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the near-horizon expansion of the linear polarization vector for synchrotron emission in a Kerr background admits a distinct analytic form. For emission from a stationary, axisymmetric, degenerate electromagnetic field, the leading-order polarization pattern depends only on the Kerr spin and the source polar angle, while the next-to-leading-order correction further encodes the geometric and rotational structure of the electromagnetic field. Our result extends the equatorial analysis of [Hou et al. (2024)] and the off-equatorial leading-order result of [Chael et al. (2026)]. Near-horizon polarization thus offers a potential probe of the fundamental properties of rotating black holes and of gravito-electromagnetic interactions. | 本稿では、カー背景におけるシンクロトロン放射の線形偏光ベクトルの地平線近傍展開が、明確な解析形式を持つことを示す。 静止した軸対称の縮退電磁場からの放射の場合、主要項の偏光パターンはカースピンと光源の極角のみに依存し、次主要項の補正項は電磁場の幾何学的構造と回転構造をさらに符号化する。 我々の結果は、[Hou et al. (2024)] の赤道解析と [Chael et al. (2026)] の赤道外主要項の結果を拡張するものである。 したがって、地平線近傍の偏光は、回転ブラックホールや重力電磁相互作用の基本的な性質を解明する潜在的なプローブとなる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The geometry of the Einstein Telescope, the proposed next-generation European gravitational-wave observatory, is yet to be finalized. Two competing designs are under consideration: a nested triangular configuration (ET-Δ) and two separated L-shaped detectors (ET-2L). Extensive prior comparisons of ET designs established the scientific landscape using the Fisher-information-matrix formalism and identified that duty-cycle-induced single-detector operation is precisely the regime where this approximation becomes less reliable, underscoring the need for a refined, principled treatment of the duty cycle. In this manuscript, we build on that foundation by revisiting the comparison with full Bayesian parameter estimation of gravitational-wave signals from binary black-hole mergers, projected onto a simulated Einstein Telescope that incorporates a refined duty cycle modelled via continuous-time Markov chains and testing different detector maintenance strategies. We find that the redundancy inherent in the ET-Δ design enables it to maintain at least two operational detectors for the majority of the observing time, whereas the ET-2L configuration is often limited to a single detector. Crucially, we show that, during partial network operation, ET-Δ often outperforms ET-2L, and that the increased multi-detector uptime translates into tighter constraints on the luminosity distance and source-frame component masses. Notably, this remains true even when gravitational-wave events have a lower signal-to-noise ratio in ET-Δ than in ET-2L. | 次世代欧州重力波観測所として提案されているアインシュタイン望遠鏡の幾何学的構造はまだ最終決定されていません。 現在、2つの競合する設計案が検討されています。 入れ子状の三角形構成（ET-Δ）と、2つの分離されたL字型検出器（ET-2L）です。 これまでのET設計の広範な比較では、フィッシャー情報行列形式を用いて科学的状況が明らかにされ、デューティサイクルによって誘発される単一検出器動作こそが、この近似の信頼性が低下する領域であることが特定され、デューティサイクルの洗練された原理に基づいた取り扱いの必要性が強調されました。 本稿では、この基礎の上に、連続時間マルコフ連鎖によってモデル化された洗練されたデューティサイクルを組み込んだシミュレーションされたアインシュタイン望遠鏡に投影された連星ブラックホール合体からの重力波信号の完全なベイズパラメータ推定との比較を再検討し、さまざまな検出器保守戦略をテストします。 ET-Δの設計に内在する冗長性により、観測時間の大部分において少なくとも2つの検出器を稼働状態に保つことができるのに対し、ET-2L構成では単一の検出器しか稼働できないことが多いことが分かりました。 重要な点として、ネットワークが部分的に稼働している場合でも、ET-ΔはET-2Lを上回ることが多く、複数の検出器の稼働時間の増加は、光度距離とソースフレーム構成物質の質量に対する制約をより厳しくすることにつながります。 特に注目すべきは、重力波イベントの信号対雑音比がET-Δの方がET-2Lよりも低い場合でも、この結果は変わらないということです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ground-based gravitational-wave detectors operating in the sub-Hertz regime are expected to be strongly limited by environmental gravity-gradient fluctuations, commonly referred to as Newtonian Noise (NN). At the same time, this frequency band provides unique opportunities to probe terrestrial gravitational perturbations associated with seismic and atmospheric processes. In this work, we investigate the feasibility of using the proposed Cryogenic sub-Hz cROss torsion-bar detector with quantum NOn-demolition speed meter (CHRONOS) as a platform for studying gravity-gradient noise and detecting prompt gravitational signals from earthquakes. We model gravity-gradient contributions from Rayleigh-wave-induced seismic fields, atmospheric infrasound fluctuations, and transient mass redistribution during earthquakes, and project these onto the CHRONOS torsion-bar response. CHRONOS achieves a peak strain sensitivity of order ~1e-18 Hz^(-1/2) near ~2 Hz. Rayleigh-wave NN is found to be the dominant environmental contribution below approximately 0.5 Hz, while atmospheric NN remains several orders of magnitude smaller throughout the frequency range considered. We further assess the detectability of prompt gravitational signals from earthquakes. For a representative Mw = 5.2 event, sources within approximately 90 km may produce detectable signals. At 40 km distance, we obtain a signal-to-noise ratio (SNR) of approximately 3.62 integrated over the sub-Hz band, with a corresponding strain amplitude reaching the CHRONOS sensitivity curve around 0.2 to 0.6 Hz. The gravitational signal is expected to precede seismic P-wave arrival by several seconds, depending on the assumed propagation velocity. These results demonstrate the potential of CHRONOS to probe both gravity-gradient noise and transient geophysical gravity signals in the sub-Hertz regime. | サブヘルツ帯で動作する地上重力波検出器は、ニュートンノイズ（NN）と呼ばれる環境重力勾配変動によって大きく制限されることが予想されます。 同時に、この周波数帯は、地震や大気現象に伴う地球の重力摂動を調査する上で独自の機会を提供します。 本研究では、提案されている極低温サブヘルツ帯cROssねじり棒検出器と量子非破壊速度計（CHRONOS）を、重力勾配ノイズの研究および地震による即時重力信号の検出のためのプラットフォームとして使用する可能性を検討します。 レイリー波によって誘発される地震場、大気中の超低周波変動、および地震時の過渡的な質量再分配による重力勾配への寄与をモデル化し、これらをCHRONOSねじり棒の応答に投影します。 CHRONOSは、約2 Hz付近で約1e-18 Hz^(-1/2)のピーク歪み感度を達成します。 レイリー波NNは、約0.5 Hz以下の周波数帯において環境ノイズの主要な寄与であることが分かりました。 一方、大気NNは、検討した周波数範囲全体にわたって、レイリー波NNよりも数桁小さい値にとどまります。 さらに、地震による即時重力信号の検出可能性を評価しました。 代表的なMw = 5.2の地震の場合、約90 km以内の震源から検出可能な信号が得られる可能性があります。 40 kmの距離では、サブヘルツ帯域全体で積分した信号対雑音比（SNR）は約3.62となり、対応する歪み振幅は、0.2～0.6 Hz付近でCHRONOSの感度曲線に達します。 重力信号は、想定される伝播速度にもよりますが、地震P波の到達より数秒先行すると予想されます。 これらの結果は、CHRONOSがサブヘルツ領域における重力勾配ノイズと過渡的な地球物理学的重力信号の両方を観測できる可能性を示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Kiselev solution is a metric that describes black holes immersed in a quintessence-like dark energy background. By introducing a dynamic state parameter $w_q$, the Kiselev solution is supposed to help comprehend the effect of quintessential matter on black holes. In this work, we study the evaporation behaviors of Kiselev black holes. By varying the state parameter $w_q$, we find that the decreasing state parameter lowers the non-final stage temperature and markedly prolongs the evaporation lifetime. We also find that the ultra-slow evaporation mechanism of Kiselev black holes differs vastly from the perfect fluid dark matter (PFDM) black holes and Horndeski black holes, which share the analogous ultra-long lifetime. These results illuminate the effects of dynamic dark energy background on black hole evaporation, provide a potential laboratory to constrain the value of $w_q$, and may complement cosmological and astrophysical observations, e.g., the DESI's preference for thawing dark energy and the observation of exploding black holes based on ultra-slow evaporation. | キセリョフ解は、クインテッセンスのようなダークエネルギー背景に浸されたブラックホールを記述する指標です。 キセリョフ解は、動的状態パラメータ$w_q$を導入することで、クインテッセンス物質がブラックホールに及ぼす影響を理解するのに役立つと考えられています。 本研究では、キセリョフブラックホールの蒸発挙動を調べます。 状態パラメータ$w_q$を変化させることで、状態パラメータの減少が非最終段階の温度を下げ、蒸発寿命を著しく延長することを見出しました。 また、キセリョフブラックホールの超低速蒸発メカニズムは、同様の超長寿命を持つ完全流体ダークマター（PFDM）ブラックホールやホルンデスキブラックホールとは大きく異なることも分かりました。 これらの結果は、動的なダークエネルギー背景がブラックホールの蒸発に及ぼす影響を明らかにし、$w_q$ の値を制約するための潜在的な実験室を提供し、宇宙論的および天体物理学的観測、例えば、DESI によるダークエネルギーの解凍の優先や、超低速蒸発に基づくブラックホールの爆発の観測を補完する可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the JWST and DESI era, the JWST high-redshift galaxy observations and DESI baryon acoustic oscillation (BAO) measurements severely challenge the standard $Λ$CDM model, while the $H_0$ tension becomes increasingly prominent. In this work, we investigate the capability of the early dark energy (EDE) model to alleviate the $H_0$ tension utilizing cosmic microwave background data from Planck, ACT, and SPT, BAO data from DESI, and ultraviolet luminosity function observations from the JWST. Within the canonical axion EDE framework, the CMB+DESI+JWST data significantly increase the $H_0$ value to $71.58\pm1.05\,\mathrm{km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$, alleviating the $H_0$ tension to the $1.0σ$ level. Simultaneously, this model improves the fit to the JWST data and exhibits statistical performance significantly better than the $Λ$CDM model, with $Δχ^2_{\mathrm{tot}} = -18.26$ and $Δ\mathrm{DIC} = -11.89$. Our results highlight the complementary advantages of JWST high-redshift galaxy data alongside early- and late-time observations in testing EDE and alleviating the $H_0$ tension. | JWSTとDESIの時代において、JWSTの高赤方偏移銀河観測とDESIのバリオン音響振動（BAO）測定は、標準的なΛCDMモデルに深刻な挑戦を突きつけ、H_0の緊張がますます顕著になってきています。 本研究では、Planck、ACT、SPTの宇宙マイクロ波背景放射データ、DESIのBAOデータ、およびJWSTの紫外線光度関数観測を利用して、初期ダークエネルギー（EDE）モデルがH_0の緊張を緩和できるかどうかを調査します。 標準的なアクシオンEDEフレームワーク内では、CMB+DESI+JWSTデータによりH_0の値が71.58±1.05kms^{-1}Mpc^{-1}}$に大幅に増加し、H_0の緊張が1.0σレベルまで緩和されます。 同時に、このモデルはJWSTデータへの適合性を向上させ、統計的性能は$Λ$CDMモデルよりも大幅に優れており、$Δχ^2_{\mathrm{tot}} = -18.26$、$Δ\mathrm{DIC} = -11.89$となっています。 私たちの結果は、EDEの検証と$H_0$の矛盾の緩和において、JWSTの高赤方偏移銀河データと初期および後期の観測データが相補的な利点を持つことを強調しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose an alternative interpretation of dark matter effects within the framework of General Relativity. In particular, we suggest that, in astrophysical and cosmological contexts, different initial assumptions about a system inevitably lead to different interpretations of the same phenomena. As a concrete example, we examine self-gravitating systems composed of an axially symmetric rotating dust fluid and show that effects typically attributed to the presence of additional matter, can instead be reproduced through an appropriate choice of initial and boundary conditions for the equations governing the system. | 一般相対性理論の枠組みの中で、暗黒物質効果の新たな解釈を提案する。 特に、天体物理学および宇宙論の文脈において、ある系に関する異なる初期仮定は、必然的に同じ現象の異なる解釈につながることを示唆する。 具体的な例として、軸対称回転するダスト流体からなる自己重力系を考察し、通常、付加的な物質の存在に起因するとされる効果が、系を支配する方程式の初期条件および境界条件を適切に選択することによって再現できることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Color graphs and their subgraphs, referred to as bubble graphs, correspond bijectively to the simplicial complexes of pseudomanifolds and their subsimplices, respectively. In this paper, we introduce matrix representations for colored graphs and their associated bubble graphs. By using this correspondence, we define simplicial-complex matrices and subsimplex matrices that encode the simplicial complexes of pseudomanifolds and their subsimplices. Moreover, we formulate mutation and crossover operations on colored graphs. Through the established correspondence among simplicial complexes, colored graphs, and simplicial-complex matrices, we extend these operations to simplicial complexes and simplicial-complex matrices. We further implement an algorithm generating simplicial-complex matrices and a genetic algorithm performing mutation and crossover of them to produce pseudomanifolds exhibiting diverse topologies. In addition, we implement procedures for decomposing the generated simplicial-complex matrices into simplex matrices, reconstructing the simplicial complexes of the associated pseudomanifolds from this information, and computing geometric quantities such as the volume, circumcenter, and dual-simplex volume of each simplex. | カラーグラフとその部分グラフ（バブルグラフとも呼ばれる）は、それぞれ擬似多様体の単体複体とその部分単体に一対一に対応します。 本論文では、カラーグラフとその関連するバブルグラフの行列表現を導入します。 この対応関係を利用して、擬似多様体の単体複体とその部分単体を符号化する単体複体行列と部分単体行列を定義します。 さらに、カラーグラフに対する突然変異と交叉の操作を定式化します。 単体複体、カラーグラフ、単体複体行列間の確立された対応関係を通じて、これらの操作を単体複体と単体複体行列に拡張します。 さらに、単体複体行列を生成するアルゴリズムと、それらの突然変異と交叉を実行して多様なトポロジーを示す擬似多様体を生成する遺伝的アルゴリズムを実装します。 さらに、生成された単体複体行列を単体行列に分解し、この情報から関連する擬似多様体の単体複体を再構築し、各単体の体積、外心、双対単体体積などの幾何学的量を計算する手順を実装します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A possible approach for preventing compact astrophysical objects from gravitational collapse into singularities is the idea of dark energy. Since it is the cause of our universe's accelerated expansion, it has the greatest impact on the cosmos. As a result, it appears that dark energy can interact with any compact astrophysical stellar object [Phys. Rev. D 103, 084042 (2021)]. In this study, our primary objective is to develop a simpler model of a charged strange star coupled with anisotropic dark energy admitting the Adler-Finch-Skea solution [J. Math. Phys. 15, 727 (1974); Class. Quantum Grav. 6, 467 (1989)] within Einstein gravity. To develop this model, the Karmarkar condition was employed to determine the radial metric component, while Adler's methodology was used to choose the time-metric component. For this purpose, we explored a particular strange star, Her X-1, with observed values of mass $(0.85 \pm 0.15)M_{\odot}$ and radius $= 8.1_{-0.41}^{+0.41}$ km. In this context, we proceeded to model dark energy using the equation of state (EoS), such that the density of dark energy is proportional to the density of isotropic perfect fluid matter. The unknown constants in the metric were determined by smooth matching using the Darmois-Israel criterion. We conduct an in-depth examination of the stability and force equilibrium of our suggested star framework, as well as several physical characteristics of the model such as the metric function, pressure, density, mass-radius relation, and dark energy parameters. Thus, the physical consistency and stability of the present model are investigated. Therefore, following a comprehensive theoretical investigation, we discovered that our proposed model is singularity free and meets all the stability requirements to be a stable and physically realistic stellar model. | コンパクトな天体物理学的物体が重力崩壊して特異点になるのを防ぐ可能性のあるアプローチは、ダークエネルギーの概念です。 ダークエネルギーは宇宙の加速膨張の原因であるため、宇宙に最も大きな影響を与えます。 その結果、ダークエネルギーはあらゆるコンパクトな天体物理学的恒星と相互作用する可能性があるようです [Phys. Rev. D 103, 084042 (2021)]。 この研究の主な目的は、アインシュタイン重力の枠内で、Adler-Finch-Skea 解 [J. Math. Phys. 15, 727 (1974); Class. Quantum Grav. 6, 467 (1989)] を許容する異方性ダークエネルギーと結合した電荷を持つストレンジスターのより単純なモデルを開発することです。 このモデルを開発するために、半径方向の計量成分を決定するために Karmarkar 条件が使用され、時間方向の計量成分を選択するために Adler の方法論が使用されました。 この目的のために、観測値が質量 $(0.85 \pm 0.15)M_{\odot}$、半径 $= 8.1_{-0.41}^{+0.41}$ km である、特に奇妙な星 Her X-1 を調査しました。 この文脈で、ダークエネルギーの密度が等方性完全流体物質の密度に比例するように、状態方程式 (EoS) を使用してダークエネルギーをモデル化しました。 計量内の未知の定数は、ダルモワ・イスラエル基準を使用したスムーズマッチングによって決定しました。 提案した星のフレームワークの安定性と力の平衡、および計量関数、圧力、密度、質量-半径関係、ダークエネルギーパラメータなどのモデルのいくつかの物理的特性について詳細な調査を行いました。 このようにして、現在のモデルの物理的な整合性と安定性を調査しました。 したがって、包括的な理論的調査の結果、我々が提案したモデルは特異点を持たず、安定かつ物理的に現実的な恒星モデルとなるためのすべての安定性要件を満たしていることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the thermodynamic stability and the stochastic thermal fluctuations of the warped black hole solution in three-dimensional General Massive Gravity. We demonstrate that the black hole is thermodynamically unstable and identify the nontrivial Davies phase-transition curves from the behavior of its admissible heat capacities. Going beyond the classical stability analysis, we study thermal fluctuations within a modified finite-time nonequilibrium extension of Ruppeiner's Hessian-based fluctuation theory. For a class of isentropic and isoenergetic processes, we derive exact on-shell angular momentum trajectories in the thermodynamic state space and compute the corresponding thermodynamic lengths. These quantities characterize relaxation processes between macrostates and provide an estimate of the associated relaxation times. Furthermore, we show that the thermodynamic geodesic equations do not admit constant-angular-momentum solutions, suggesting a continuous change of the black hole's angular momentum. Our results consistently reproduce the warped AdS$_3$ black hole limit of Topological Massive Gravity. | 我々は、3次元一般質量重力理論における歪んだブラックホール解の熱力学的安定性と確率的熱ゆらぎを調査する。 ブラックホールが熱力学的に不安定であることを示し、許容熱容量の挙動から非自明なデイビス相転移曲線を特定する。 古典的な安定性解析を超えて、我々はルッパイナーのヘッセ行列に基づくゆらぎ理論の修正された有限時間非平衡拡張内で熱ゆらぎを研究する。 等エントロピーかつ等エネルギー過程のクラスについて、我々は熱力学的状態空間における正確なオンシェル角運動量軌跡を導出し、対応する熱力学的長さを計算する。 これらの量はマクロ状態間の緩和過程を特徴づけ、関連する緩和時間の推定値を提供する。 さらに、熱力学的測地線方程式は一定角運動量解を許容しないことを示し、ブラックホールの角運動量が連続的に変化することを示唆する。 我々の結果は、位相的質量重力の歪んだAdS$_3$ブラックホールの極限を一貫して再現する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Ashtekar-Lewandowski (AL) volume operator of loop quantum gravity is central to the Hamiltonian constraint, but its vertex action is usually obtained from dense spectral decompositions of finite recoupling matrices, obstructing numerical analysis on large kinematical Hilbert spaces or high-valence vertices. We formulate a matrix free action of the $SU(2)$ AL vertex volume operator in standard recoupling basis, making use of the Brunnemann-Thiemann expression for the oriented AL volume density $Q_{v}$ whose matrix elements can be generated locally from recoupling theory without forming the full matrix. Based on the Balakrishnan-Stieltjes representation of $(Q_{v}^{2})^{1/4}$ we approximate the volume by shifted-resolvent quadrature (SRQ). The resulting action uses only repeated applications of $Q_{v}$ and shifted positive linear solves, making it compatible with multi-shift Krylov methods. We prove exact preservation of the volume kernel, provide operator-norm and residual error estimates, discuss sector-wise scaling bounds, and validate the method on an embedded $K_{5}$ graph at small spin cutoffs against exact dense local-block operators. Numerical simulations show rapid convergence of vertex expectation values, controlled dependence on bound parameters, and exact preservation of zero-volume modes. We further demonstrate matrix free Monte Carlo estimates at doubled-spin cutoff $2j=250000$ beyond dense materialisation, and show that SRQ can be combined with stochastic Lanczos quadrature to estimate fixed-sector volume spectral measures without dense volume matrices. | ループ量子重力のアシュテカール・レヴァンドフスキー（AL）体積演算子はハミルトニアン拘束の中心ですが、その頂点作用は通常、有限再結合行列の密なスペクトル分解から得られるため、大きな運動学的ヒルベルト空間や高価頂点での数値解析が困難です。 本稿では、標準的な再結合基底における $SU(2)$ AL 頂点体積演算子の行列フリー作用を定式化します。 これは、行列要素が完全な行列を形成することなく再結合理論から局所的に生成できる、向き付けられた AL 体積密度 $Q_{v}$ のブルンネマン・ティーマン表現を利用します。 $(Q_{v}^{2})^{1/4}$ のバラクリシュナン・スティルチェス表現に基づいて、シフトレゾルベント求積法（SRQ）によって体積を近似します。 結果として得られる作用は、$Q_{v}$ の繰り返し適用とシフトされた正の線形解のみを使用するため、マルチシフトクリロフ法と互換性があります。 我々は、ボリュームカーネルの正確な保存を証明し、演算子ノルムと残差誤差の推定値を提供し、セクターごとのスケーリング境界について議論し、小さなスピンカットオフでの埋め込み $K_{5}$ グラフ上で、正確な密なローカルブロック演算子と比較してこの方法を検証します。 数値シミュレーションは、頂点期待値の急速な収束、境界パラメータへの制御された依存性、およびゼロボリュームモードの正確な保存を示します。 さらに、密な具現化を超えたダブルスピンカットオフ $2j=250000$ での行列フリーのモンテカルロ推定を実証し、SRQ を確率的ランチョス求積法と組み合わせることで、密なボリューム行列なしで固定セクターボリュームスペクトル尺度を推定できることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We elucidate the physical nature of ghosts above the multi-particle threshold by contrasting them with unstable particles in quantum field theory. We first consider the asymptotic formulation, where ordinary positive-norm one-particle states can be unstable and decay, whereas ghosts survive asymptotically without decaying, yet admit no particle interpretation due to interference with the multi-particle component which masks the negative-norm one-particle state. This distinction originates from two different analytic structures of the dressed propagator, whose complex conjugate poles lie in the first or second Riemann sheet in the ghost or ordinary case, respectively. Ghost resonances are, in principle, phenomenologically distinguishable from ordinary ones, being narrower and exhibiting weaker interference between positive- and negative-energy peaks. We then formulate the quantum field theory in a finite interval of time and, working within a suitable approximation for the dressed propagator, find that finite-time effects amplify differences in the resonant behavior and give rise to new features, such as higher peaks in ghost resonances. Distinct temporal regimes are also identified: for times shorter than the inverse width, an approximate free-particle description is valid, whereas at later times interactions and interference effects dominate, leading to decay or multi-particle masking. Complex poles in the dressed propagator emerge only at late times and become complex-conjugate pairs asymptotically, determining the asymptotic dynamics. This study supports the absence of freely propagating ghost particles in the asymptotic limit. | 量子場理論における不安定粒子との比較を通して、多粒子閾値を超えるゴーストの物理的性質を解明する。 まず漸近定式化を考察する。 通常の正ノルム1粒子状態は不安定で崩壊する可能性があるのに対し、ゴーストは漸近的に崩壊せずに存続するが、負ノルム1粒子状態を覆い隠す多粒子成分との干渉により粒子解釈は不可能である。 この区別は、ドレスドプロパゲーターの2つの異なる解析構造に由来する。 その複素共役極は、ゴーストの場合と通常の場合にはそれぞれ第1リーマン面または第2リーマン面に位置する。 ゴースト共鳴は、原理的には通常の共鳴とは現象論的に区別でき、幅が狭く、正エネルギーピークと負エネルギーピーク間の干渉が弱い。 次に、有限時間区間における量子場理論を定式化し、被覆プロパゲーターに対する適切な近似を用いて、有限時間効果が共鳴挙動の差異を増幅し、ゴースト共鳴におけるより高いピークなどの新たな特徴を生み出すことを明らかにした。 また、明確な時間領域も特定した。 逆幅よりも短い時間では、近似的な自由粒子記述が有効であるが、それ以降の時間では相互作用と干渉効果が支配的となり、崩壊または多粒子マスキングを引き起こす。 被覆プロパゲーターの複素極は、遅い時間になって初めて現れ、漸近的に複素共役対となり、漸近ダイナミクスを決定する。 この研究は、漸近極限において自由に伝播するゴースト粒子が存在しないことを裏付けている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper generalizes the method used in the previous article 2512.09930 to black $p$-brane thermodynamics in arbitrary dimensions containing black holes and strings as special cases: thermodynamic quantities can be derived without constructing the corresponding black $p$-brane solutions. We further extend the discussion to black holes or $p$-branes involving a general scalar coset. | 本論文では、前回の論文2512.09930で用いられた手法を、ブラックホールや弦を特殊な場合として含む任意の次元におけるブラックpブレーン熱力学に一般化する。 すなわち、対応するブラックpブレーン解を構築することなく、熱力学的量を導出できる。 さらに、議論をブラックホールや、一般的なスカラー剰余類を含むpブレーンにまで拡張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive an analytical approximation for the graviton propagator from Asymptotic Safety. We find neither extra poles nor indications of unitarity or causality violations in the spin-two sector. Our results strengthen the case that Asymptotic Safety does not introduce new degrees of freedom, and thus propagates the same field content as General Relativity. We also identify the underlying mechanism: the residues of spurious poles in finite-order derivative expansions approach zero as the order is increased. | 我々は、漸近安全性から重力子プロパゲーターの解析的近似式を導出した。 スピン2セクターにおいて、余分な極も、ユニタリ性や因果律の違反の兆候も見つからなかった。 我々の結果は、漸近安全性が新たな自由度を導入せず、一般相対性理論と同じ場の内容を伝播するという主張を裏付けるものである。 また、その根底にあるメカニズムも特定した。 すなわち、有限階微分展開における偽極の留数は、階数が増加するにつれてゼロに近づくということである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Extreme mass-ratio inspirals embedded in accretion disks provide a natural arena for studying the interplay between relativistic orbital dynamics and environmental effects. In this work, we develop a framework to investigate the secular evolution of compact objects repeatedly crossing an accretion disk around a supermassive black hole. The orbital motion is modeled through Kerr geodesics, while disk interactions are encoded through effective prescriptions for mass accretion and dynamical friction. We find that disk-induced dissipation generically drives a two-stage evolution characterized by rapid alignment of the orbital plane with the disk, followed by slower eccentricity damping. By systematically comparing the dynamics with a purely Keplerian treatment, we show that cumulative relativistic effects produce deviations even at large orbital separations, where the Keplerian approximation would naively be expected to remain accurate. These discrepancies grow through repeated disk crossings and become increasingly pronounced in more relativistic orbital configurations. We further investigate the impact of the accretion-disk model by comparing the Sirko-Goodman and Novikov-Thorne prescriptions. Relativistic disk structures predict systematically lower densities and larger scale heights, leading to weaker orbital dissipation and slower secular evolution. By contrast, the spin of the central black hole has only a minor effect on the overall circularization efficiency. Our results demonstrate the importance of consistently modeling both relativistic orbital dynamics and disk structure when studying compact objects embedded in AGN disks, and provide a framework for exploring their long-term evolution, as well as a possible connection to quasi-periodic eruptions. | 降着円盤に埋め込まれた極端に質量比の異なる合体天体は、相対論的軌道力学と環境効果の相互作用を研究するのに最適な場を提供する。 本研究では、超大質量ブラックホールの周りの降着円盤を繰り返し横断するコンパクト天体の長期的進化を調査するための枠組みを開発する。 軌道運動はカー測地線によってモデル化され、円盤との相互作用は質量降着と動的摩擦の有効処方によって符号化される。 円盤による散逸は、一般的に、軌道面が円盤に急速に整列し、その後離心率がゆっくりと減衰するという2段階の進化を引き起こすことがわかった。 この力学を純粋なケプラー近似と体系的に比較することで、ケプラー近似が素朴に正確であると予想される大きな軌道分離においても、累積的な相対論的効果がずれを生じさせることを示す。 これらのずれは、円盤の横断を繰り返すにつれて大きくなり、より相対論的な軌道配置ではますます顕著になる。 我々は、Sirko-GoodmanモデルとNovikov-Thorneモデルを比較することで、降着円盤モデルの影響をさらに詳しく調べた。 相対論的な円盤構造は、系統的に低い密度と大きなスケールハイトを予測し、その結果、軌道散逸が弱まり、長期的な進化が遅くなる。 対照的に、中心ブラックホールのスピンは、全体的な円軌道化効率にわずかな影響しか与えない。 我々の結果は、AGN円盤に埋め込まれたコンパクト天体を研究する際に、相対論的な軌道力学と円盤構造の両方を一貫してモデル化することの重要性を示しており、それらの長期的な進化を探るための枠組みを提供するとともに、準周期的な噴火との関連性の可能性を示唆している。 |