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| Original Text | 日本語訳 |
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| I construct the Type-IIB axion--dilaton wormhole partition function from charge-sector data. In a chosen axion charge, equivalently form-field flux sector, the long-distance saddle calculation supplies a two-end operator term with coefficient matrix \(C^{ij}_ν\). The labels \(i,j\) label end-insertion operators; the labels \(A,B\) label parent universes. Reduction data \(b\) convert this matrix into scalar coefficients \(W_ν[b]\). The wormhole partition function in the theta variable is \(Z_{\rm wh}(θ;b)=\sum_νW_ν[b]\e^{iνθ}\). I analyze properties and constraints this coefficients satisfy: discrete-symmetry covariance, phase, absolute bounds, moment positivity, Cauchy--Schwarz inequalities for the unreduced coefficient matrix, complex-\(θ\) domains, charge-lattice tails, and the dilute Bessel/Skellam limit. The \(θ\)-dependence of the wormhole partition function is the Fourier transform of the charge-sector scalar coefficients. | 電荷セクターデータからタイプIIBアクシオン-ダイラトンワームホールの分配関数を構築します。 選択されたアクシオン電荷、等価的にフォームフィールドフラックスセクターにおいて、長距離サドル計算は係数行列\(C^{ij}_ν\)を持つ2端演算子項を提供します。 ラベル\(i,j\)は端挿入演算子を表し、ラベル\(A,B\)は親宇宙を表します。 還元データ\(b\)はこの行列をスカラー係数\(W_ν[b]\)に変換します。 シータ変数におけるワームホール分配関数は\(Z_{\rm wh}(θ;b)=\sum_νW_ν[b]\e^{iνθ}\)です。 この係数が満たす特性と制約、すなわち離散対称共分散、位相、絶対境界、モーメント正値性、非縮約係数行列に対するコーシー・シュワルツの不等式、複素θ領域、電荷格子テール、および希薄ベッセル/スケラム極限を解析する。 ワームホール分配関数のθ依存性は、電荷セクタースカラー係数のフーリエ変換である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The LISA-Taiji dual detector network improves millihertz SGWB sensitivity through cross correlation measurements. Solar wind plasma, however, can generate plasma noise correlated between detectors and bias SGWB cross correlation estimates. We use high time resolution electron density data from Wind/SWE, estimate the solar wind electron density fluctuation spectrum with the Lomb-Scargle method, and propagate the resulting plasma noise to the TDI A/E channels of the LISA-Taiji network. By including finite arm propagation, Taylor frozen flow spatial correlations, and the network overlap reduction response, we compute the SGWB parameter bias induced by interdetector plasma noise. Although the single detector plasma residual is below the reference noise, the component correlated between detectors can enter the SGWB cross correlation estimator directly. Under dual detector scale coverage, the plasma induced parameter bias for a power law SGWB can reach 12.73% of the corresponding Fisher parameter uncertainty. For M2/M3 cosmic string spectra, the bias in ln Gmu can reach 19.26% of the corresponding Fisher parameter uncertainty for the network configurations, observing times, and frequency bands considered here. These results show that the impact of solar wind plasma noise cannot be assessed from the single detector residual noise level alone. In LISA-Taiji SGWB searches, the interdetector correlated component of this noise can directly affect parameter estimation. | LISA-Taijiデュアル検出器ネットワークは、相互相関測定によりミリヘルツSGWB感度を向上させます。 しかし、太陽風プラズマは検出器間で相関のあるプラズマノイズを生成し、SGWB相互相関推定値にバイアスを与える可能性があります。 Wind/SWEからの高時間分解能電子密度データを使用し、Lomb-Scargle法で太陽風電子密度変動スペクトルを推定し、結果として得られるプラズマノイズをLISA-TaijiネットワークのTDI A/Eチャネルに伝播させます。 有限アーム伝播、Taylor凍結フロー空間相関、およびネットワークオーバーラップ低減応答を含めることにより、検出器間プラズマノイズによって誘発されるSGWBパラメータバイアスを計算します。 単一検出器のプラズマ残差は基準ノイズを下回りますが、検出器間で相関のある成分はSGWB相互相関推定器に直接入力できます。 デュアル検出器スケールカバレッジでは、べき乗則SGWBのプラズマ誘発パラメータバイアスは、対応するFisherパラメータ不確実性の12.73%に達する可能性があります。 M2/M3宇宙ひもスペクトルの場合、ここで考慮したネットワーク構成、観測時間、周波数帯域では、ln Gmuのバイアスは対応するフィッシャーパラメータの不確実性の19.26%に達する可能性があります。 これらの結果は、太陽風プラズマノイズの影響を単一検出器の残留ノイズレベルだけで評価することはできないことを示しています。 LISA-Taiji SGWB探索では、このノイズの検出器間相関成分がパラメータ推定に直接影響を与える可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we investigate a possible time variation of the gravitational constant (G) using a non-parametric approach. Our main cosmological probe is the gas mass fraction of galaxy clusters measured from X-ray observations. We also account for the effect of a varying $G$ on the intrinsic luminosity of type Ia supernovae (SNe Ia) through the Chandrasekhar mass-luminosity relation. We consider a specific phenomenological scenario, motivated by some scalar-tensor and screened modified-gravity frameworks, in which the standardized luminosity of SNe Ia decreases with increasing Chandrasekhar mass. Using gas mass fraction measurements jointly with luminosity distances from the Pantheon+ compilation, we reconstruct the evolution of G through Gaussian Processes. Our results indicate that a constant gravitational coupling remains broadly consistent with the data, although mild low-redshift departures are allowed. | 本論文では、非パラメトリックな手法を用いて、重力定数（G）の時間的変動の可能性を調査する。 主な宇宙論的プローブは、X線観測から測定された銀河団のガス質量分率である。 また、チャンドラセカール質量-光度関係を通して、変動するGがIa型超新星（SNe Ia）の固有光度に及ぼす影響も考慮する。 我々は、いくつかのスカラーテンソルおよび遮蔽された修正重力フレームワークに触発された、特定の現象論的シナリオを検討する。 このシナリオでは、チャンドラセカール質量の増加に伴ってSNe Iaの標準化光度が減少する。 ガス質量分率の測定値とPantheon+コンパイルの光度距離を併用して、ガウス過程を通してGの進化を再構築する。 我々の結果は、わずかな低赤方偏移のずれは許容されるものの、一定の重力結合がデータと概ね一致することを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, within the framework of f(R,T) modified gravity, we investigate the influence of coupling parameter, magnetic field and anisotropy parameter on the neutron star structure. This work employs an accurate equation of state (EoS), derived from realistic microscopic calculations based on the AV18 nucleon-nucleon potential, to compute the structure of this compact object. Here, determination of Schwarzschild radius, compactness, gravitational surface redshift and Kretschmann scalar within the f(R, T) gravity, confirms that our theoretical results are consistent with the observational constraints. While established physical EoSs within the framework of Einstein gravity have successfully characterized a broad range of compact objects, they remain inadequate in explaining certain massive objects residing within the mass gap (2.5 to 5 Msun). We show that some compact objects residing in the mass gap interpreted as candidates of neutron stars within the framework of f(R, T) gravity. Finally, we compare our results with the observational data from LIGO/Virgo/KAGRA and NICER, setting the parameters of the f(R, T) theory and anisotropy to successfully reproduce the masses and radii of the GW170817, PSR J0952-0607 and PSR J0740+6620 and the masses of the secondary components of GW190814 and GW200210-092254. | この研究では、f(R,T) 修正重力の枠組みの中で、結合パラメータ、磁場、異方性パラメータが中性子星の構造に及ぼす影響を調査します。 この研究では、AV18 核子-核子ポテンシャルに基づく現実的な微視的計算から導出された正確な状態方程式 (EoS) を使用して、このコンパクト天体の構造を計算します。 ここで、f(R, T) 重力内でのシュワルツシルト半径、コンパクト性、重力面赤方偏移、クレッチマン スカラーの決定により、我々の理論的結果が観測上の制約と一致していることが確認されます。 アインシュタイン重力の枠組み内で確立された物理的 EoS は、広範囲のコンパクト天体をうまく特徴付けてきましたが、質量ギャップ (2.5 ～ 5 Msun) 内に存在する特定の質量天体を説明するには不十分です。 質量ギャップ内に存在するいくつかのコンパクト天体は、f(R, T) 重力の枠組み内で中性子星の候補として解釈されます。 最後に、LIGO/Virgo/KAGRAおよびNICERの観測データと我々の結果を比較し、f(R, T)理論と異方性のパラメータを設定することで、GW170817、PSR J0952-0607、PSR J0740+6620の質量と半径、およびGW190814とGW200210-092254の伴星の質量をうまく再現しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the impact of modified gravity on the stochastic gravitational-wave background (SGWB) generated by a cosmological population of unresolved binary black hole mergers. We consider two complementary classes of beyond-General Relativity (GR) effects: waveform-generation modifications described within the parametrized post-Einsteinian (ppE) framework and cosmological propagation effects associated with a modified gravitational-wave luminosity distance. Astrophysical uncertainties in the binary black hole population are consistently incorporated using a Power-Law plus Peak mass model combined with a Madau--Dickinson merger-rate evolution. Using SGWB forecasts for Advanced LIGO, the Einstein Telescope (ET), and Cosmic Explorer (CE), we perform injection-recovery analyses jointly varying modified-gravity and astrophysical population parameters. We show that frequency-dependent ppE corrections produce characteristic distortions in the SGWB spectral shape and can be meaningfully constrained by third-generation detectors, particularly CE. In contrast, modified propagation effects mainly induce smooth amplitude rescalings and exhibit stronger degeneracies with astrophysical uncertainties. Our results demonstrate that future SGWB observations will provide a complementary probe of gravitational physics across cosmic history and may open new avenues for testing deviations from GR beyond individually resolved compact-binary events. | 本研究では、未解決の連星ブラックホール合体からなる宇宙論的集団によって生成される確率的重力波背景放射（SGWB）に対する修正重力の影響を調査する。 我々は、一般相対性理論（GR）を超える効果の2つの相補的なクラス、すなわち、パラメーター化されたポスト・アインシュタイン（ppE）フレームワーク内で記述される波形生成の修正と、修正された重力波光度距離に関連する宇宙論的伝播効果を考慮する。 連星ブラックホール集団における天体物理学的不確実性は、べき乗則＋ピーク質量モデルとマダウ・ディキンソン合体率進化を組み合わせることで一貫して組み込まれる。 Advanced LIGO、アインシュタイン望遠鏡（ET）、およびCosmic Explorer（CE）のSGWB予測を用いて、修正重力と天体物理学的集団パラメーターを同時に変化させる注入回復解析を実行する。 本研究では、周波数依存のppE補正がSGWBスペクトル形状に特徴的な歪みを生じさせ、特にCEなどの第3世代検出器によって有意に制約できることを示します。 一方、修正された伝播効果は主に滑らかな振幅再スケーリングを引き起こし、天体物理学的不確実性とのより強い縮退を示します。 本研究の結果は、将来のSGWB観測が宇宙史全体にわたる重力物理学の補完的な探査手段となり、個別に分解されたコンパクト連星事象を超えて一般相対性理論からの逸脱を検証する新たな道を開く可能性を示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we present the procedure to find series representations of tree-level cosmological correlators using the Kontorovich-Lebedev-Fourier (KLF) space formalism. This framework allows us to trade the in-in nested time integrals for frequency integrals over rational propagators and vertex functions, which encode interactions among quantum fields on a de Sitter background. Because these functions are the key objects to understand in order to perform a diagrammatic computation, we derive their relevant analytic properties by using both their integral representation and series representation in terms of Lauricella functions. For a vertex involving any number of fields, we obtain the location of singularities, the corresponding residues and the large-frequency asymptotic behaviour. Gathering these properties at each frequency integration allows us to compute a tree-level correlator directly, without relying on the differential equations it satisfies. To illustrate this procedure, we provide a complete treatment of the double-exchange diagram. The computation naturally distinguishes the different physical contributions, whether to the background or to the cosmological collider signal. The newly derived result is expressed at most in terms of a double series over hypergeometric functions, which simplifies the analytical expression of the correlator. | 本研究では、コントロビッチ・レベデフ・フーリエ（KLF）空間形式を用いて、ツリーレベルの宇宙論的相関関数の級数表現を求める手順を提示する。 この枠組みにより、入れ子になった時間積分を、ド・ジッター背景上の量子場間の相互作用を符号化する有理伝播関数と頂点関数に関する周波数積分に置き換えることができる。 これらの関数は、図式計算を実行するために理解すべき重要な対象であるため、ローリチェラ関数を用いて、それらの積分表現と級数表現の両方を用いて、関連する解析的性質を導出する。 任意の数の場を含む頂点について、特異点の位置、対応する留数、および高周波数漸近挙動を得る。 各周波数積分でこれらの性質をまとめることで、ツリーレベルの相関関数が満たす微分方程式に頼ることなく、直接計算することができる。 この手順を説明するために、二重交換図の完全な扱いを提供する。 この計算では、背景ノイズであろうと宇宙論的衝突型加速器信号であろうと、異なる物理的寄与を自然に区別します。 新たに導出された結果は、超幾何関数に関する二重級数で表され、相関関数の解析的表現を簡略化します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute the leading magnetic corrections to the charged-scalar quasinormal-mode (QNM) spectrum of a Kerr black hole immersed in a weak external magnetic field, working in the Melvin--Kerr geometry and in the gauge in which the time component of the electromagnetic potential vanishes at large radius. Within the controlled $\mathcal{O}(bq)$ truncation, the charged Klein--Gordon equation separates and the radial problem takes the massive-scalar Kerr form under the effective-mass substitution $\mueff^{2}\equivμ^{2}+2qbm$, applied to the asymptotic mass exponent and to the spheroidicity parameter. This gives a parameter-deformed Dolan continued-fraction scheme, with no further finite-radius correction at the order retained. Since the Melvin--Kerr spacetime is not asymptotically flat, the resulting spectrum is not the exact global QNM spectrum of the full magnetized spacetime: the modes are weak-field deviations of Kerr ringdown modes, defined by outgoing boundary conditions in the intermediate Kerr-like region $r_{+}\ll r\ll b^{-1}$. The unmagnetized backbone reproduces Dolan's tabulated spectra at the $10^{-6}$ level for $a\le 0.5M$. For $\ell=1$, $μM\in\{0,0.3\}$, $a/M\in\{0.3,0.5\}$, $qM=0.1$, and $bM\le 10^{-2}$, the magnetic shift in $\Re(\Mw)$ is opposite in sign between the two rotating sectors of equal $|m|$: upward for $m=+1$, downward for $m=-1$, and linear in $qb$. The sign and sector-dependent magnitude of each shift are quantitatively reproduced by the unmagnetized slope $\partial\Re(\Mw)/\partial(μM)^{2}$ evaluated per sector, confirming that the magnetic effect is fully transmitted through the master substitution. Effective-potential diagnostics and an extension to $\ell=2$ confirm the picture. | 弱い外部磁場に浸されたカーブラックホールの荷電スカラー準正規モード（QNM）スペクトルに対する主要な磁気補正を、メルビン・カー幾何学と、大きな半径で電磁ポテンシャルの時間成分がゼロになるゲージで計算します。 制御された$\mathcal{O}(bq)$切断内で、荷電クライン・ゴルドン方程式は分離し、漸近質量指数と球状度パラメータに有効質量置換$\mueff^{2}\equivμ^{2}+2qbm$を適用することで、半径方向の問題は質量スカラーカー形式になります。 これにより、保持された次数で有限半径補正がさらにない、パラメータ変形されたドーラン連分数スキームが得られます。 メルビン・カー時空は漸近的に平坦ではないため、結果として得られるスペクトルは、磁化された時空全体の正確なグローバルQNMスペクトルではありません。 モードは、中間カー様領域$r_{+}\ll r\ll b^{-1}$における外向き境界条件によって定義される、カーリングダウンモードの弱磁場偏差です。 非磁化バックボーンは、$a\le 0.5M$の場合、$10^{-6}$レベルでドーランの表形式のスペクトルを再現します。 $\ell=1$、$μM\in\{0,0.3\}$、$a/M\in\{0.3,0.5\}$、$qM=0.1$、および$bM\le 10^{-2}$の場合、$\Re(\Mw)$の磁気シフトは、$|m|$が等しい2つの回転セクター間で符号が逆になります。 $m=+1$の場合は上向き、$m=-1$の場合は下向き、$qb$に対しては線形です。 各シフトの符号とセクター依存の大きさは、セクターごとに評価された非磁化勾配$\partial\Re(\Mw)/\partial(μM)^{2}$によって定量的に再現され、磁気効果がマスター置換を通して完全に伝達されることが確認されます。 有効電位診断と$\ell=2$への拡張によって、この図が裏付けられます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Macroscopic observables allow the recovery of intrinsic dynamics from stationary quantum states. I show that, by interpreting the squared amplitude as the probability density for each definite value of intrinsic time, a curvature emerges in the time direction. For example, from the perspective of intrinsic quantum time, the Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker cosmological model emerges from spherically symmetric stationary solutions in four-dimensional Euclidean space, without presupposing gravity. If there is no unique direction of time, curvature emerges in all spacetime dimensions, without presupposing gravity, from the variable amplitude of the stationary wavefunction alone. This opens a new possibility that general relativity or some modification of it emerges from intrinsic time observables. | 巨視的な観測量を用いることで、定常量子状態から本質的なダイナミクスを復元できる。 本稿では、振幅の二乗を各固有時間値に対する確率密度として解釈することで、時間方向に曲率が現れることを示す。 例えば、固有量子時間の観点から見ると、フリードマン・ルメートル・ロバートソン・ウォーカー宇宙論モデルは、重力を前提とすることなく、4次元ユークリッド空間における球対称な定常解から出現する。 時間の方向が一意でない場合、定常波動関数の可変振幅のみから、重力を前提とすることなく、すべての時空次元に曲率が現れる。 これは、一般相対性理論、あるいはその何らかの修正が、固有時間観測量から出現するという新たな可能性を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive a reduction formula for matrix elements on a causal set background. We derive an infinite tower of relations between correlators, akin to the Schwinger-Dyson equations of the continuum. Combining these two results we are able to express matrix elements in three different forms: as a path integral and as two distinct sums of correlators. We sketch the form that our method - which circumvents explicit use of differential equation of motion operators - takes in flat continuum spacetime where it provides an alternative expression for the standard LSZ result. | 因果集合の背景における行列要素の縮約公式を導出します。 連続体のシュウィンガー・ダイソン方程式に類似した、相関関数間の無限に続く関係式を導出します。 これら2つの結果を組み合わせることで、行列要素を3つの異なる形式、すなわち経路積分と2つの異なる相関関数の和として表現できます。 微分方程式の運動演算子を明示的に使用しないこの方法が、平坦な連続体時空においてどのような形式をとるのかを概説します。 この方法では、標準的なLSZ結果に対する別の表現が得られます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Oscillatory features in the primordial power spectrum, potential signatures of new physics in the early universe, are usually searched for using fixed templates. In this work, we perform a template-free search for primordial features using symbolic regression. We find that both Planck and the combined Planck+ACT+SPT-3G datasets independently select an inverse-$k$ oscillation, $\cos(B/k)$ with $B\simeq4\,\mathrm{Mpc}^{-1}$, as the leading low-complexity feature. Comparing this inverse-$k$ template with standard linear and logarithmic oscillating templates, we find that it fits the data best, showing a weak preference for a non-zero amplitude. Our results show that symbolic regression as a powerful machine learning technique can provide an interpretable, model-independent approach to cosmological discovery. | 初期宇宙における新たな物理現象の兆候となる可能性のある、原始パワースペクトルの振動特性は、通常、固定テンプレートを用いて探索されます。 本研究では、記号回帰を用いてテンプレートを用いない原始特性の探索を行いました。 その結果、PlanckデータセットとPlanck+ACT+SPT-3Gデータセットの両方が、それぞれ独立して、$B\simeq4\,\mathrm{Mpc}^{-1}$の逆$k$振動、$\cos(B/k)$を主要な低複雑度特性として選択することが分かりました。 この逆$k$テンプレートを標準的な線形および対数振動テンプレートと比較したところ、このテンプレートがデータに最もよく適合し、振幅がゼロでない場合に弱い傾向を示すことが分かりました。 本研究の結果は、強力な機械学習手法である記号回帰が、宇宙論的発見に対して解釈可能でモデルに依存しないアプローチを提供できることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We perform Bayesian model selection to test for the presence of the $(\ell=2,m=0)$ spherical harmonic mode in gravitational wave events that have previously been identified as binary black hole mergers. As our signal model we use the quasi-circular, non-precessing IMRPhenomTHM_20 waveform model, which includes the oscillatory and displacement memory contributions. Including the oscillatory component of the (2,0) mode increases the signal-to-noise ratio and evidence for this mode, compared to testing only for the presence of gravitational wave memory. Our analysis thus constitutes a natural stepping stone toward detecting gravitational wave memory. We perform our analysis for the binary black hole signals identified in the GWTC-4.0 catalog, and for selected GWTC-5.0 events. In our Bayesian model comparison we find a cumulative $\log_{10}\mathcal{B}=1.38\pm0.79$ in favor of the presence of the (2,0) mode for the GWTC-4.0 catalog. We also stack the signal-to-noise ratio of the full (2,0) mode and of its individual contributions, obtaining results consistent with previous studies and reaching $\mathrm{SNR}_{\mathrm{memory}} = 0.89^{+0.29}_{-0.11}$ after approximately 7.5 months of O4a observations. In addition, we study the precessing candidate GW241127_061008, and find no additional evidence for the (2,0) mode when precession is included in IMRPhenomTPHM_20. Overall, our results provide an assessment of the observational support for the (2,0) mode in current gravitational wave data and allow us to discuss prospects for its future detection. We find that decisive statistical evidence will likely require a larger catalog, with an optimistic estimated number of events of $N_{\mathrm{events}} = 166^{+82}_{-55}$, based on the specific assumptions adopted in this work. We also expect that decisive evidence will require a more extensive waveform systematics study. | 我々は、これまで連星ブラックホール合体として特定された重力波イベントにおける$(\ell=2,m=0)$球面調和モードの存在を検証するために、ベイズモデル選択を実行する。 信号モデルとして、振動と変位メモリの寄与を含む準円形非歳差運動IMRPhenomTHM_20波形モデルを使用する。 (2,0)モードの振動成分を含めることで、重力波メモリの存在のみを検証する場合と比較して、信号対雑音比とこのモードの証拠が増加する。 したがって、我々の分析は、重力波メモリの検出に向けた自然な足がかりとなる。 我々は、GWTC-4.0カタログで特定された連星ブラックホール信号と、選択されたGWTC-5.0イベントに対して分析を実行する。 ベイズモデルの比較では、GWTC-4.0カタログに対して(2,0)モードの存在を支持する累積$\log_{10}\mathcal{B}=1.38\pm0.79$が得られました。 また、完全な(2,0)モードとその個々の寄与の信号対雑音比を積み重ねたところ、以前の研究と一致する結果が得られ、約7.5ヶ月のO4a観測後に$\mathrm{SNR}_{\mathrm{memory}} = 0.89^{+0.29}_{-0.11}$に達しました。 さらに、歳差運動候補GW241127_061008を研究したところ、歳差運動をIMRPhenomTPHM_20に含めた場合、(2,0)モードの追加的な証拠は見つかりませんでした。 総じて、本研究の結果は、現在の重力波データにおける（2,0）モードの観測的裏付けを評価し、将来の検出の見通しについて議論することを可能にする。 決定的な統計的証拠を得るには、おそらくより大規模なカタログが必要であり、本研究で採用した特定の仮定に基づくと、イベント数は楽観的に推定して$N_{\mathrm{events}} = 166^{+82}_{-55}$となる。 また、決定的な証拠を得るには、より広範な波形系統解析が必要になると予想される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Based on Geroch's process of dropping a system into a black hole from the vicinity of the horizon, we investigate in this paper the influence of deformation on the Bekenstein entropy bound both for (3+1) and (2+1) dimensions in the context of a generalized uncertainty principle (GUP). While providing a coherent framework for providing an upper limit on the entropy across dimensions we show, in the framework of a semiclassical treatment, that while a negative GUP deformation yields a universal relaxation of the bound, a positive deformation tightens it. Our results may be interpreted as a response to Planck-scale modifications of the near-horizon redshift. | ゲロフの手法に基づき、事象の地平線近傍からブラックホールへ系を落下させる過程を考察し、本論文では、一般化不確定性原理（GUP）の枠組みにおいて、変形が（3+1）次元と（2+1）次元の両方におけるベッケンシュタインエントロピーの上限に及ぼす影響を調査する。 次元全体にわたるエントロピーの上限を与えるための首尾一貫した枠組みを提供する一方で、半古典的処理の枠組みにおいて、負のGUP変形は上限の普遍的な緩和をもたらすが、正の変形は上限を厳格化することを示す。 我々の結果は、事象の地平線近傍の赤方偏移のプランクスケールでの変化に対する応答として解釈できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a Bayesian P-spline method for estimating the frequency-dependent cross-spectral density matrix of stationary multivariate time series. The inverse spectral matrix is parametrised through its frequency-varying Cholesky decomposition, which guarantees Hermitian positive definiteness at every frequency. Each real log-diagonal entry and each real and imaginary off-diagonal entry is given an independent penalised B-spline prior that controls smoothness. Inference uses a blocked, coarse-grained Whittle likelihood with safe-Bayes $η$-tempering to stabilise posterior calibration, sampled by the No-U-Turn Sampler from a variational initialisation. On synthetic VAR(2) benchmarks with known ground truth, the method recovers both diagonal and cross-spectral structure, attains near-nominal credible-interval coverage, and achieves a relative integrated squared (Frobenius) error (RISE) that decreases with sample size. We then apply the method to publicly released simulated LISA time-delay interferometry (TDI) data in two noise configurations. In the idealised symmetric case, the full multivariate model and a reduced model that assumes a diagonal AET noise covariance agree to within $\sim10^{-3}$ in RISE. Under realistic noise that is asymmetric across the six Movable Optical Sub-Assemblies (MOSAs), the AET-diagonal assumption fails by more than an order of magnitude in RISE ($\sim\!3.3\!\times\!10^{-2}$ versus $\sim\!10^{-3}$), whereas the full multivariate model recovers the cross-spectral structure. | 本稿では、定常多変量時系列の周波数依存クロススペクトル密度行列を推定するためのベイズPスプライン法を提案する。 逆スペクトル行列は、周波数依存のコレスキー分解によってパラメータ化され、あらゆる周波数でエルミート正定値性を保証する。 各実対数対角要素と各実数および虚数非対角要素には、平滑性を制御する独立したペナルティ付きBスプライン事前分布が与えられる。 推論には、ブロック化された粗粒度Whittle尤度とsafe-Bayes $η$-テンパリングを用いて事後較正を安定化し、変分初期化からNo-U-Turnサンプラーによってサンプリングされる。 既知の真値を持つ合成VAR(2)ベンチマークにおいて、本手法は対角構造とクロススペクトル構造の両方を復元し、ほぼ名目上の信頼区間カバレッジを達成し、サンプルサイズとともに減少する相対積分二乗（フロベニウス）誤差（RISE）を達成する。 次に、この手法を、2 つのノイズ構成で公開されている LISA 時間遅延干渉法 (TDI) シミュレーションデータに適用します。 理想化された対称ケースでは、完全な多変量モデルと、対角 AET ノイズ共分散を仮定した縮小モデルは、RISE において $\sim10^{-3}$ 以内で一致します。 6 つの可動光学サブアセンブリ (MOSA) 全体で非対称な現実的なノイズの下では、AET 対角仮定は RISE において 1 桁以上失敗します ($\sim\!3.3\!\times\!10^{-2}$ 対 $\sim\!10^{-3}$) が、完全な多変量モデルはクロススペクトル構造を回復します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This study investigates the nonlinear dynamics of a test particle near the traversable wormhole throat under an external harmonic potential. One-dimensional radial perturbation analysis shows that the particle is locally linearly stable at the equilibrium position. However, for two-dimensional and high-energy cases, the system exhibits a nonlinear response, leading to large-scale chaos. The analysis indicates that, if the particle is confined on one side of the wormhole, the Poincare section will still retain Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) tori under extremely high-energy conditions, which is distinct from the chaos caused by the event horizon in the black hole. By studying another set of shape functions, the universality of this phase space structure is confirmed. This research clarifies the unique nonlinear dynamical mechanism of a traversable wormhole. It provides a new criterion, based on chaotic dynamics, for identifying black hole mimickers in strong-field astrophysical observations. | 本研究では、外部調和ポテンシャル下における通過可能なワームホール喉付近の試験粒子の非線形ダイナミクスを調査する。 一次元半径方向摂動解析の結果、粒子は平衡位置において局所的に線形安定であることが示された。 しかし、二次元かつ高エネルギーの場合、システムは非線形応答を示し、大規模なカオスを引き起こす。 解析によると、粒子がワームホールの片側に閉じ込められている場合、極めて高エネルギーの条件下でもポアンカレ断面はコルモゴロフ・アーノルド・モーザー（KAM）トーラスを保持することが示され、これはブラックホールの事象の地平線によって引き起こされるカオスとは異なる。 別の形状関数セットを研究することで、この位相空間構造の普遍性が確認された。 本研究は、通過可能なワームホールの特異な非線形ダイナミクス機構を明らかにするものである。 また、カオスダイナミクスに基づいた、強磁場天体観測におけるブラックホール模倣天体を特定するための新たな基準を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the measurability of black hole quadrupole deviations from Kerr using five binary black hole mergers observed by the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration with the beyond-general-relativity full-waveform model $Ψ_{\mathrm{FD}}$. While earlier lower-SNR events mildly favored nonzero quadrupole deviations, the newly included high-SNR GWTC-4 events GW231226, GW230814, and GW250114 yield results increasingly consistent with the Kerr prediction. In particular, GW230814 and GW250114, the two highest-SNR events in our sample, yield deviations consistent with zero. We further perform separate inspiral and post-inspiral analyses and find both the posterior distributions centered close to $ΔQ/Q=0$ for GW230814 and GW250114. Overall, the full-waveform, inspiral, and post-inspiral results for GW230814 and GW250114 reveal no observable departure from the no-hair theorem within the sensitivity of the current data and the $Ψ_{\mathrm{FD}}$ framework. Although the limited number of events prevents a definitive conclusion, future detections of additional high-SNR binary black hole mergers will enable increasingly stringent and robust tests of the Kerr nature of black holes. | LIGO-Virgo-KAGRAコラボレーションが観測した5つの連星ブラックホール合体と一般相対性理論を超えるフルウェーブフォームモデル$Ψ_{\mathrm{FD}}$を用いて、ブラックホールの四重極偏差がカー理論からどれだけ乖離しているかを検証した。 以前の低SNRイベントではゼロでない四重極偏差がわずかに支持されていたが、新たに追加された高SNRのGWTC-4イベントGW231226、GW230814、およびGW250114では、カー理論の予測とますます一致する結果が得られた。 特に、サンプル中で最もSNRの高い2つのイベントであるGW230814とGW250114では、偏差はゼロと一致していた。 さらに、合体前と合体後の解析を別々に行い、GW230814とGW250114の両方で事後分布の中心が$ΔQ/Q=0$付近にあることを発見した。 全体として、GW230814とGW250114の全波形、合体過程、および合体後の結果は、現在のデータの感度と$Ψ_{\mathrm{FD}}$フレームワークの範囲内で、無毛定理からの目立った逸脱を示していません。 イベント数が限られているため決定的な結論は出せませんが、今後、高SNRの連星ブラックホール合体がさらに検出されれば、ブラックホールのカー特性に対するより厳密で堅牢な検証が可能になるでしょう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Fermion-boson stars are compact equilibrium configurations composed of ordinary fermionic matter and a bosonic dark component interacting only through gravity. Such systems provide a natural framework for exploring deviations from standard neutron-star models, including the possible accumulation of dark matter inside neutron stars, and may be relevant for compact objects near the low-mass black-hole gap. We construct static and uniformly rotating fermion-boson stars within the framework of $R$-squared $f(R)$ gravity, characterized by the functional form $f(R)=R+aR^{2}$, where $a$ is a positive parameter governing the effective mass scale from the scalar degree of freedom. The fermionic sector is modeled as a perfect fluid described by a tabulated equation of state at zero temperature, while the bosonic component is represented by a self-interacting complex bosonic field. Our results show that the scalar degree of freedom modifies the spatial distribution of both the bosonic field and the fermionic pressure, enlarges the domain of admissible equilibrium solutions, and increases the maximum supported masses relative to general relativity. Our models remain compatible with current astrophysical and gravitational-wave constraints, suggesting that fermion-boson stars in $R$-squared gravity offer a promising framework to investigate the combined effects of dark bosonic matter, rotation, and strong-field modifications of gravity in compact objects. | フェルミオン・ボソン星は、通常のフェルミオン物質と重力のみを介して相互作用するボソン暗黒成分から構成されるコンパクトな平衡構成です。 このようなシステムは、中性子星内部への暗黒物質の蓄積の可能性など、標準的な中性子星モデルからの逸脱を探求するための自然な枠組みを提供し、低質量ブラックホールギャップ付近のコンパクト天体に関連する可能性があります。 我々は、関数形式 $f(R)=R+aR^{2}$ で特徴付けられる $R$ 二乗 $f(R)$ 重力の枠組み内で、静的および一様に回転するフェルミオン・ボソン星を構築します。 ここで、$a$ はスカラー自由度からの有効質量スケールを制御する正のパラメータです。 フェルミオンセクターは、ゼロ温度での表形式の状態方程式で記述される完全流体としてモデル化され、ボソン成分は自己相互作用する複素ボソン場によって表されます。 我々の結果は、スカラー自由度がボソン場とフェルミオン圧力の両方の空間分布を変化させ、許容される平衡解の領域を拡大し、一般相対性理論に比べて最大支持質量を増加させることを示している。 我々のモデルは現在の天体物理学的制約および重力波制約と整合性を保っており、R二乗重力におけるフェルミオン・ボソン星は、コンパクト天体におけるダークボソン物質、回転、および重力の強磁場による修正の複合効果を研究するための有望な枠組みを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Our Universe is isotropic and homogeneous when we observe it on $\gtrsim$ Mpc length scales. It is desirable that present state of the Universe has no dependence on its initial geometry. In case of Bianchi Universes, i.e., anisotropic but homogeneous Universe, this has already been demonstrated via cosmological constant in a process that we call \textit{de Sitterization}. In this letter, we show that for Bianchi Universe, the same state can be achieved by a homogeneous inflaton field with a general potential and satisfying a criterion without the need of a cosmological constant. More importantly, we show that the same condition can constrain models of inflation and explain our idea with examples. | 我々の宇宙は、$\gtrsim$ Mpc の長さスケールで観測すると、等方的かつ均質です。 宇宙の現在の状態が、その初期形状に依存しないことが望ましいです。 ビアンキ宇宙、すなわち異方的だが均質な宇宙の場合、これはすでに宇宙定数を用いて、我々が「ド・ジッター化」と呼ぶ過程において実証されています。 本稿では、ビアンキ宇宙の場合、宇宙定数を必要とせずに、一般的なポテンシャルを持ち、ある基準を満たす均質なインフレーション場によって、同じ状態が達成できることを示します。 さらに重要なことに、同じ条件がインフレーションモデルを制約できることを示し、例を用いて我々の考えを説明します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the radial motion and tidal forces experienced by neutral test particles in multi-horizon black hole solutions arising from Einstein gravity coupled to nonlinear electrodynamics (NED). Focusing on the three- and four-horizon configurations, we examine how nonlinear electromagnetic corrections modify the causal structure, radial geodesic motion, and tidal-force profiles in comparison with the Schwarzschild and Reissner-Nordstrom (R-N) spacetimes. Our analysis shows that the NED field gives rise to multiple zero crossings in both the radial and angular tidal-force components, leading to successive transitions between stretching and compressive tidal regimes. More importantly, the radial equation of motion contains classically forbidden regions bounded by bounce-back points. For the class of trajectories considered in this work, these forbidden regions prevent particles from entering the spacetime domain where the tidal forces become divergent. In the super-extremal regime admitted by these solutions, the forbidden region may extend beyond the event horizon, preventing particles released from rest at sufficiently large distances from crossing the horizon. We further identify a systematic ordering of the critical charge values associated with the appearance of tidal-force zero crossings, additional horizons, and bounce-back points. For both the three- and four-horizon configurations, these critical values satisfy a hierarchical ordering, indicating that changes in the tidal-force structure precede the corresponding modifications of the horizon configuration. These results demonstrate that nonlinear electrodynamics can substantially modify the classical dynamics of neutral particles in multi-horizon black hole spacetimes through the combined effects of forbidden regions, multiple tidal transitions, and changes in the horizon structure. | 本研究では、アインシュタイン重力と非線形電磁気学（NED）が結合した多重地平線ブラックホール解における中性試験粒子の半径方向運動と潮汐力を調査する。 3地平線および4地平線構成に焦点を当て、非線形電磁補正がシュワルツシルト時空およびライスナー・ノルドシュトロム（R-N）時空と比較して、因果構造、半径方向測地線運動、および潮汐力プロファイルをどのように変化させるかを検証する。 解析の結果、NED場は半径方向および角度方向の潮汐力成分の両方において複数のゼロ交差を引き起こし、伸張潮汐領域と圧縮潮汐領域の間で連続的な遷移が生じることが明らかになった。 さらに重要なことに、半径方向運動方程式には、跳ね返り点によって境界付けられた古典的に禁止された領域が存在する。 本研究で検討する軌道クラスにおいては、これらの禁止領域によって、粒子が潮汐力が発散する時空領域に入ることが阻止される。 これらの解が許容する超極限領域では、禁制領域が事象の地平線を超えて広がり、十分な距離で静止状態から放出された粒子が地平線を越えることを阻止する可能性がある。 さらに、潮汐力ゼロ交差、追加の地平線、および跳ね返り点の出現に関連する臨界電荷値の系統的な順序を特定した。 3つの地平線構成と4つの地平線構成の両方において、これらの臨界値は階層的な順序を満たしており、潮汐力構造の変化が地平線構成の対応する変化に先行することを示している。 これらの結果は、非線形電気力学が、禁制領域、複数の潮汐遷移、および地平線構造の変化の複合的な効果を通じて、多重地平線ブラックホール時空における中性粒子の古典的な力学を大きく変化させる可能性があることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Modified theories of gravity based on the symmetric teleparallel framework have recently attracted considerable attention as viable alternatives to General Relativity. In this context, f(Q) gravity, in which the gravitational interaction is encoded in the nonmetricity scalar Q, provides a consistent geometrical formulation that differs from the standard curvature-based description. In this work, we investigate the structure of neutron stars within a family of f(Q) gravity models by employing realistic equations of state, namely FPS, SLy, ENG and MPA1. Using the covariant formulation of f(Q) gravity, we derive the corresponding Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations and apply them to model compact stellar configurations. Numerical integration of the field equations provides the mass-radius relations and the maximum masses supported by each equation of state, enabling a direct comparison with current observational constraints. Furthermore, we analyze the behavior of the nonmetricity scalar both inside and outside the stellar object, providing additional insight into the gravitational structure of compact stars in this framework. | 対称テレパラレルフレームワークに基づく修正重力理論は、一般相対性理論の有力な代替案として近年大きな注目を集めている。 この文脈において、重力相互作用が非計量スカラーQに符号化されるf(Q)重力は、標準的な曲率に基づく記述とは異なる、一貫した幾何学的定式化を提供する。 本研究では、FPS、SLy、ENG、MPA1といった現実的な状態方程式を用いて、f(Q)重力モデル群における中性子星の構造を調査する。 f(Q)重力の共変定式化を用いて、対応するトルマン・オッペンハイマー・ボルコフ方程式を導出し、コンパクトな恒星配置のモデル化に適用する。 場の方程式の数値積分により、質量-半径関係と各状態方程式がサポートする最大質量が得られ、現在の観測的制約との直接比較が可能となる。 さらに、恒星の内部と外部の両方における非計量スカラーの挙動を解析することで、この枠組みにおけるコンパクト星の重力構造に関するさらなる知見を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Lie-Poisson electrodynamics (LPE) is a non-Abelian and nonlinear deformation of usual electrodynamics, where the gauge algebra is defined through a Lie-algebra-type Poisson bracket on space-time. We focus on the geometric approach to LPE in the absence of charged matter. We establish a non-trivial field redefinition which, under mild technical assumptions, maps the LPE dynamics to that of Maxwell theory. Using this map, for any symmetry of the Maxwell action, we construct generators of LPE symmetries and the corresponding conserved currents. In particular, we obtain deformed Poincaré transformations. We also outline a natural quantization prescription for LPE based on our field redefinition. | リー・ポアソン電気力学（LPE）は、通常の電気力学の非可換かつ非線形な変形であり、ゲージ代数は時空上のリー代数型のポアソン括弧によって定義されます。 本稿では、荷電物質が存在しない状況におけるLPEの幾何学的アプローチに焦点を当てます。 我々は、穏やかな技術的仮定の下でLPEのダイナミクスをマクスウェル理論のダイナミクスに写像する非自明な場の再定義を確立します。 この写像を用いて、マクスウェル作用の任意の対称性に対して、LPE対称性の生成子と対応する保存電流を構築します。 特に、変形されたポアンカレ変換を得ます。 また、我々の場の再定義に基づいたLPEの自然な量子化処方についても概説します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate how the compactification of some spatial dimensions in Rindler spacetime affects the vacuum expectation values (VEVs) of the field squared and the energy-momentum tensor for a charged scalar field prepared in the Fulling-Rindler vacuum state. A toral compactification is considered with quasi-periodicity conditions on the field operator along the compact dimensions. The phases of these conditions are interpreted in terms of the magnetic flux enclosed by the compact dimensions. For a general number of spatial dimensions, the components of the VEVs are explicitly separated, corresponding to the expectation values in the Minkowski vacuum. As a limiting case, the VEVs are retrieved in Rindler spacetime with trivial topology. We demonstrate that, for non-zero phases in the periodicity conditions, the vacuum energy-momentum tensor exhibits off-diagonal components with indices in the compact subspace. Near the Rindler horizon, the leading terms in the asymptotic expansions of the field squared and the diagonal components of the energy-momentum tensor coincide with the corresponding VEVs in Rindler spacetime with trivial topology. The off-diagonal components of the energy-momentum tensor vanish on the Rindler horizon. For small accelerations, the difference between the VEVs in the Fulling-Rindler and Minkowski vacua is exponentially small. The exception to this is a massless field with zero phases in the periodicity conditions. In this special case, the difference decays according to a power law as a function of acceleration. As an application, we consider the VEVs near the horizon of cylindrical black holes and topological black holes with toroidal horizons. | リンドラー時空におけるいくつかの空間次元のコンパクト化が、フルリング・リンドラー真空状態に準備された荷電スカラー場の場の二乗とエネルギー・運動量テンソルの真空期待値（VEV）にどのように影響するかを調査する。 コンパクト次元に沿った場演算子に対する準周期性条件を持つトーラルコンパクト化を考察する。 これらの条件の位相は、コンパクト次元に囲まれた磁束の観点から解釈される。 一般的な空間次元数に対して、VEVの成分は明示的に分離され、ミンコフスキー真空における期待値に対応する。 極限の場合として、自明なトポロジーを持つリンドラー時空でVEVが復元される。 周期性条件の位相がゼロでない場合、真空エネルギー・運動量テンソルはコンパクト部分空間のインデックスを持つ非対角成分を示すことを示す。 リンドラー地平線付近では、場の二乗の漸近展開の主要項とエネルギー運動量テンソルの対角成分は、自明なトポロジーを持つリンドラー時空における対応する真空期待値と一致する。 エネルギー運動量テンソルの非対角成分はリンドラー地平線上でゼロになる。 加速度が小さい場合、フルリング・リンドラー真空とミンコフスキー真空の真空期待値の差は指数関数的に小さい。 この例外は、周期条件で位相がゼロの質量ゼロの場である。 この特殊な場合、差は加速度の関数としてべき乗則に従って減少する。 応用として、円筒形ブラックホールとトーラス状地平線を持つトポロジカルブラックホールの地平線付近の真空期待値を考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The possible interaction between dark matter and dark energy has been proposed as a mechanism to alleviate the coincidence problem and the Hubble tension. Strong gravitational lensing observations provide valuable constraints to test the properties of the dark components of the Universe. We present estimates of cosmological parameters employing strong lensing data for an interaction model Q, proportional to the dark matter density and dependent on the deceleration parameter q. The obtained results are consistent with an accelerating Universe. Furthermore, these results agree with previous studies suggesting that an interaction in the dark sector may help alleviate existing tensions in the expansion history of the Universe and highlight the potential of strong gravitational lensing as an independent cosmological probe. | 暗黒物質と暗黒エネルギーの相互作用は、ハッブルの不整合問題とハッブルの不整合を緩和するメカニズムとして提案されてきた。 強力な重力レンズ観測は、宇宙の暗黒成分の特性を検証するための貴重な制約を提供する。 本稿では、暗黒物質密度に比例し、減速パラメータqに依存する相互作用モデルQを用いて、強力な重力レンズデータから宇宙論的パラメータの推定値を示す。 得られた結果は、加速膨張する宇宙と整合している。 さらに、これらの結果は、暗黒セクターにおける相互作用が宇宙膨張史における既存の不整合を緩和するのに役立つ可能性を示唆する先行研究と一致しており、強力な重力レンズが独立した宇宙論的プローブとして有望であることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute the complete renormalized stress-energy tensor (RSET) of a massless minimally coupled scalar field throughout the interior of a four-dimensional Schwarzschild black hole, in both the Unruh and Hartle--Hawking states. The complete RSET inside four-dimensional black holes has long been unavailable, leaving the local source term required for semiclassical backreaction unknown. This gap is even sharper near spacelike singularities. Taking the Schwarzschild interior as a concrete example, we close both gaps for the first time. Using an angular-splitting renormalization scheme together with a high-order large-$\ell$ asymptotic subtraction, we determine all independent components of $\langle T^a{}_{b}\rangle_{\rm ren}$ from the event horizon down to $r/M\simeq10^{-4}$, and simultaneously obtain the corresponding vacuum polarization $\langleΦ^2\rangle_{\rm ren}$. The tensor passes the cross-checks of the covariant conservation and the trace identity. Near the spacelike singularity, the Unruh and Hartle--Hawking states approach the same conserved scaling solution, \ba M^4\langle T^a{}_{b}\rangle_{\rm ren} \simeq \left(\frac{r}{M}\right)^{-6}τ^a{}_{b},\nn \ea while the state-dependent Unruh flux is suppressed by $(r/M)^4$ relative to the diagonal mixed components. The leading ultraviolet source is therefore a local vacuum-polarization stress rather than transported Hawking flux. The limiting tensor violates the dominant energy condition but satisfy the null energy condition. Thus, at the level of the complete fixed-background Schwarzschild RSET, the leading semiclassical source does not support the intuition that quantum defocusing smooths the singularity; instead, it supplies a divergent focusing source in the local Raychaudhuri equation. A genuine global conclusion, however, requires solving the backreacted semiclassical geometry. | 我々は、質量ゼロの最小結合スカラー場の完全な繰り込み済み応力エネルギーテンソル (RSET) を、Unruh 状態と Hartle-Hawking 状態の両方において、4 次元 Schwarzschild ブラックホールの内部全体で計算した。 4 次元ブラックホール内部の完全な RSET は長らく得られておらず、半古典的反作用に必要な局所的なソース項は不明のままであった。 このギャップは、空間的特異点の近くではさらに顕著である。 Schwarzschild の内部を具体的な例として、我々は初めて両方のギャップを埋めた。 角度分割繰り込みスキームと高次の大きな $\ell$ 漸近減算を用いて、事象の地平線から $r/M\simeq10^{-4}$ まで $\langle T^a{}_{b}\rangle_{\rm ren}$ のすべての独立成分を決定し、同時に対応する真空偏極 $\langleΦ^2\rangle_{\rm ren}$ を得た。 テンソルは共変保存則とトレース恒等式の相互チェックに合格します。 空間的特異点の近くでは、Unruh 状態と Hartle-Hawking 状態は同じ保存スケーリング解 \ba M^4\langle T^a{}_{b}\rangle_{\rm ren} \simeq \left(\frac{r}{M}\right)^{-6}τ^a{}_{b},\nn \ea に近づきますが、状態依存の Unruh フラックスは対角混合成分に対して $(r/M)^4$ だけ抑制されます。 したがって、主要な紫外源は、輸送された Hawking フラックスではなく、局所的な真空偏極ストレスです。 制限テンソルは支配的なエネルギー条件に違反しますが、ヌルエネルギー条件を満たします。 したがって、完全な固定背景 Schwarzschild RSET のレベルでは、主要な半古典的ソースは、量子デフォーカスが特異点を滑らかにするという直観を支持しません。 その代わりに、局所的なレイチャウドリ方程式において発散的な集束源を提供する。 しかしながら、真のグローバルな結論を得るには、バックリアクションされた半古典幾何学を解く必要がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide an explicit counterexample to the rigidity properties underlying the interpretation of mass in the presence of a positive cosmological constant $Λ$. Specifically, we construct a family of regular static stellar configurations satisfying the dominant and strong energy conditions, and containing no surface layers, for which the mass parameter of the outer Schwarzschild-de Sitter region can be positive, zero, or negative. The zero-mass configuration is precisely the one for which the outer vacuum region becomes exactly de Sitter, yielding a spacetime in which a de Sitter domain coexists with regular perfect-fluid matter. This contrasts sharply with the $Λ=0$ case, where a Minkowski domain cannot coexist with perfect-fluid regions satisfying the energy conditions. These results show that the static, spherically symmetric realization of the rigidity principle associated with the positive mass theorem for $Λ=0$ does not carry over to $Λ>0$. | 我々は、正の宇宙定数 $Λ$ が存在する場合の質量の解釈の根底にある剛性特性に対する明確な反例を提供する。 具体的には、支配的かつ強いエネルギー条件を満たし、表面層を含まない、規則的な静的恒星配置の族を構築し、その外側のシュワルツシルト・ド・ジッター領域の質量パラメータが正、ゼロ、または負になることを示す。 質量ゼロの配置は、外側の真空領域がまさにド・ジッター領域となる配置であり、ド・ジッター領域が規則的な完全流体物質と共存する時空を生み出す。 これは、ミンコフスキー領域がエネルギー条件を満たす完全流体領域と共存できない $Λ=0$ の場合とは大きく異なる。 これらの結果は、$Λ=0$ の正の質量定理に関連する剛性原理の静的で球対称な実現が、$Λ>0$ には適用されないことを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the scattering of two electric charges, the particles acquire a shift in their net boost-like angular momentum, balanced by an opposite field contribution. This electromagnetic scoot effect appears at first order in post-Minkowskian expansion (1PM) order when conservation laws are evaluated on constant-time slices, but disappears at this order on hyperboloidal slices. Here, we extend this analysis to scattering involving both electric and magnetic charges and compare the results with the purely electric case in the context of multiparticle state representations. | 2つの電荷の散乱において、粒子は正味のブーストのような角運動量のシフトを獲得し、反対方向の電場寄与によってバランスが取られます。 この電磁スクート効果は、保存則を定時間スライスで評価する場合、ポストミンコフスキー展開の1次（1PM）で現れますが、双曲面スライスではこの次数では消滅します。 本稿では、この解析を電気電荷と磁気電荷の両方を含む散乱に拡張し、多粒子状態表現の文脈で純粋に電気的な場合の結果と比較します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Testing gravity beyond general relativity (GR) is essential for probing fundamental physics in the strong-field and highly dynamical regime accessed by gravitational-wave (GW) observations. In this work, we derive analytic expressions for waveform derivatives in the Fisher-matrix formalism within the parametrized post-Einsteinian framework, using the frequency-domain inspiral waveform. These analytic derivatives enable stable and efficient Fisher-matrix calculations without relying on finite-difference schemes. We apply this method to a wide range of detector configurations, including space-based, ground-based, and multiband observations, and combine it with different binary black hole population models. Our results reveal clear and systematic trends in the constraints on non-GR effects as functions of post-Newtonian order, detector type, and source population. They also demonstrate the complementarity between space- and ground-based detectors, particularly for effects that accumulate during the low-frequency inspiral. The analytic approach substantially reduces computational cost and avoids numerical systematics associated with step-size choices, making it well suited for large-scale parameter studies. These results provide robust forecasts for the capability of future GW observations to constrain a broad class of non-GR effects and environmental influences, highlighting the scientific potential of upcoming detector networks for precision tests of gravity. | 一般相対性理論（GR）を超える重力の検証は、重力波（GW）観測によってアクセス可能な強重力場と高度に動的な領域における基礎物理学を探究する上で不可欠です。 本研究では、周波数領域のインスパイラル波形を用いて、パラメーター化されたポストアインシュタインフレームワーク内のフィッシャー行列形式における波形微分の解析的表現を導出します。 これらの解析的微分により、有限差分法に頼ることなく、安定かつ効率的なフィッシャー行列計算が可能になります。 この手法を、宇宙ベース、地上ベース、マルチバンド観測を含む幅広い検出器構成に適用し、さまざまな連星ブラックホール集団モデルと組み合わせます。 結果は、ポストニュートン次数、検出器の種類、およびソース集団の関数として、非GR効果に対する制約に明確かつ体系的な傾向があることを示しています。 また、特に低周波インスパイラル中に蓄積される効果に関して、宇宙ベース検出器と地上ベース検出器の相補性も示しています。 解析的手法を用いることで計算コストを大幅に削減し、ステップサイズ選択に伴う数値的な系統誤差を回避できるため、大規模なパラメータ研究に最適です。 これらの結果は、将来の重力波観測が広範な非一般相対性理論効果や環境影響を制約する能力について確固たる予測を提供し、重力の精密検証に向けた今後の検出器ネットワークの科学的可能性を浮き彫りにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a static, spherically symmetric black hole obtained from Einstein gravity coupled to a nonlinear electrodynamics model with a quark--antiquark confinement interaction. The metric extends Reissner--Nordström by a logarithmic correction controlled by $ζ$, modifying both horizon structure and the near-singularity regime. The Hamilton--Jacobi tunneling method for Dirac fermions yields the Hawking temperature; the $ζ$-dependent terms suppress the small-horizon divergence and signal a remnant. Quantum-gravitational fluctuations are incorporated through Barrow entropy with deformation index $Δ$. Within the extended phase space we compute the internal energy, free energy, pressure, heat capacity, isothermal compressibility, and Joule--Thomson coefficient. The heat capacity locates $Δ$-dependent stability regions; the compressibility stays negative across the domain analysed here, marking a mechanically rigid phase with no van der Waals criticality in this branch. The central result is a quadruple coincidence: the peak Hawking temperature, the heat-capacity divergence, the Joule--Thomson inversion, and the zero of the radial tidal force all sit at one radius $r_\star$ defined by $A''(r_\star)=0$, while the extremal horizon and the angular tidal-force zero coincide via $A'(r_h)=0$. These reduce the full critical-point analysis to two scalar equations on $A(r)$. Geometric tidal accelerations are mapped against the thermodynamic critical curves. Event Horizon Telescope observations of Sgr~A* translate into a constraint $ζ\lesssim 0.7$ at $Q/M=0.5$, leaving a finite window open. The confinement term induces observable corrections to geodesic deviation. | クォーク-反クォーク閉じ込め相互作用を持つ非線形電気力学モデルに結合したアインシュタイン重力から得られる静的で球対称なブラックホールを研究します。 計量は、$ζ$ によって制御される対数補正によってライスナー-ノルドシュトロムを拡張し、地平線構造と特異点近傍領域の両方を変更します。 ディラックフェルミオンに対するハミルトン-ヤコビトンネル法はホーキング温度を与えます。 $ζ$ 依存項は、小さな地平線の発散を抑制し、残余を示します。 量子重力ゆらぎは、変形指数 $Δ$ を持つバローエントロピーによって組み込まれます。 拡張された位相空間内で、内部エネルギー、自由エネルギー、圧力、熱容量、等温圧縮率、およびジュール-トムソン係数を計算します。 熱容量は、$Δ$ 依存の安定領域を特定します。 圧縮率は、ここで解析した領域全体で負のままであり、この分岐ではファンデルワールス臨界のない機械的に剛性のある相を示しています。 中心となる結果は、4つの一致です。 ピークホーキング温度、熱容量発散、ジュール-トムソン反転、および半径潮汐力のゼロはすべて、$A''(r_\star)=0$で定義される1つの半径$r_\star$に位置し、極値地平線と角度潮汐力ゼロは$A'(r_h)=0$で一致します。 これらにより、完全な臨界点解析は、$A(r)$に関する2つのスカラー方程式に縮小されます。 幾何学的潮汐加速度は、熱力学的臨界曲線にマッピングされます。 イベントホライズンテレスコープによるSgr~A*の観測は、$Q/M=0.5$で$ζ\lesssim 0.7$という制約に変換され、有限のウィンドウが開かれています。 拘束項は、測地線偏差に観測可能な補正をもたらす。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Infrared divergences (IRDs) are usually treated as pathologies to be cancelled, regularized, or hidden in dressed asymptotic states. This paper develops a complementary and constructive viewpoint: an IRD is the signature of an \emph{itinerant vacuum} -- a quantum vacuum that wanders continuously through a family of inequivalent states as a classical order parameter evolves. Each value of the order parameter carries its own coherent vacuum, so moving the order parameter means traversing a succession of orthogonal vacua. The IRD is the field-theoretic cost of this wandering, and the $1/f$ noise, gravitational memory, and non-Gaussian fluctuations that emerge from it are its observable classical remnants. The technical core is an exact separation in the real-time closed-time-path (CTP) effective action. The infrared-divergent imaginary part of the influence functional must not be left as a divergent coefficient in a deterministic equation of motion; it is instead converted, by a Hubbard--Stratonovich identity, into a classical stochastic source. This step is an algebraic identity of the generating functional and requires no prior coarse graining or decoherence assumption: the retarded kernel encodes the memory of past vacuum transitions, while the noise kernel encodes the quantum uncertainty of the next one. We apply this construction to four parallel arenas -- soft QED, scalar fields in de Sitter space, soft gravitons, and non-equilibrium phase transitions -- and show that the same itinerant-vacuum mechanism underlies $1/f$ current noise, the primordial power spectrum, gravitational memory, and order-parameter dynamics. A geometric formulation in terms of a Hilbert-space bundle over the vacuum manifold is outlined as an outlook. | 赤外発散（IRD）は通常、相殺、正則化、またはドレスド漸近状態への隠蔽が必要な病理現象として扱われます。 本論文では、これとは異なる補完的かつ建設的な視点を提示します。 IRDは「遍歴真空」の兆候であり、古典的秩序パラメータが進化するにつれて、非等価な状態の族を連続的に彷徨う量子真空です。 秩序パラメータの各値はそれぞれ独自のコヒーレント真空を持つため、秩序パラメータを移動させるということは、直交する真空の連続を横断することを意味します。 IRDはこの彷徨いの場の理論的コストであり、そこから生じる$1/f$ノイズ、重力記憶、および非ガウスゆらぎは、その観測可能な古典的残滓です。 技術的な核心は、実時間閉時間経路（CTP）有効作用における厳密な分離です。 影響汎関数の赤外発散虚部は、決定論的運動方程式において発散係数として残してはなりません。 代わりに、ハバード・ストラトノビッチ恒等式によって、古典的な確率的ソースに変換されます。 このステップは生成汎関数の代数的恒等式であり、事前の粗視化やデコヒーレンスの仮定は必要ありません。 遅延カーネルは過去の真空遷移の記憶を符号化し、ノイズカーネルは次の遷移の量子不確定性を符号化します。 この構成を、ソフトQED、ド・ジッター空間のスカラー場、ソフト重力子、非平衡相転移という4つの並行領域に適用し、同じ遍歴真空メカニズムが$1/f$電流ノイズ、原始パワースペクトル、重力記憶、秩序パラメータダイナミクスの根底にあることを示します。 真空多様体上のヒルベルト空間バンドルによる幾何学的定式化の概要を今後の展望として示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a class of time-dependent traversable wormholes within the framework of general relativity by allowing the shape function to vary with time. In this setting, the evolution of the geometry is directly connected to a radial energy flux through the off-diagonal component of the Einstein field equations, providing a natural mechanism for non-static configurations. We obtain exact solutions in which the geometry consists of a static background supplemented by a transient term that diminishes with time. The resulting spacetime satisfies the standard conditions required for a traversable wormhole, including the presence of a throat, the flaring-out condition, and asymptotic flatness. An analysis of the energy conditions indicates that the null energy condition is violated in the vicinity of the throat, although the degree of violation decreases as the system evolves. This feature is examined further through a volume integral that measures the total amount of exotic matter, demonstrating that it approaches a constant value at late times. We also study the response of the system to small perturbations and find that, for a suitable choice of parameters, the configuration remains stable with perturbations decaying over time. We discuss how this flux-driven mechanism relates to the alternative and extensively studied approach in which wormhole evolution is instead carried by a cosmological scale factor, and we identify possible physical origins of the assumed radial flux in terms of null-fluid matter sources. Overall, the model describes a wormhole spacetime whose evolution is controlled by energy transport, leading to a gradual transition toward a static configuration. This framework offers a simple and physically motivated approach to dynamical wormholes and may be useful for exploring more realistic scenarios in both general relativity and extended theories of gravity. | 本研究では、形状関数が時間とともに変化することを許容することで、一般相対性理論の枠組み内で時間依存型の通過可能なワームホールのクラスを調査する。 この設定では、幾何学の進化はアインシュタイン場の方程式の非対角成分を介した半径方向のエネルギー流束に直接結びついており、非静的な構成のための自然なメカニズムを提供する。 我々は、静的な背景に時間とともに減少する過渡項が加わった幾何学の厳密解を得る。 結果として得られる時空は、スロートの存在、フレアアウト条件、漸近的な平坦性など、通過可能なワームホールに必要な標準的な条件を満たす。 エネルギー条件の解析によると、スロート付近ではヌルエネルギー条件が破られているが、システムの進化に伴って破れの度合いは減少する。 この特徴は、エキゾチック物質の総量を測定する体積積分によってさらに詳しく調べられ、後期には一定値に近づくことが示される。 また、システムの小さな摂動に対する応答も調べ、適切なパラメータを選択すれば、摂動が時間とともに減衰しても構成は安定していることがわかった。 このフラックス駆動メカニズムが、ワームホールの進化が宇宙論的スケールファクターによって担われるという、広く研究されている別のアプローチとどのように関連しているかを議論し、想定される半径方向フラックスの物理的起源をヌル流体物質源の観点から特定する。 全体として、このモデルは、エネルギー輸送によって進化が制御され、静的な構成への緩やかな移行につながるワームホール時空を記述する。 この枠組みは、動的ワームホールに対するシンプルで物理的に動機づけられたアプローチを提供し、一般相対性理論と拡張重力理論の両方において、より現実的なシナリオを探求するのに役立つ可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We propose an effective, singularity-free model of the black hole interior described entirely by a scalar field with a non-linear self-interaction potential. The interior consists of three layers -- a core, a transition layer, and a crust -- each fixed by the local quasi-particle density and the corresponding extremum of the potential of the field. The crust is a layer of massive, positive-energy thermal excitations above the zero-potential well, beneath a genuine Schwarzschild horizon at $r = 2GM_{\rm ADM}$. The core is an AdS-type region of negative energy density, it simulates a condensate of quasi-particles which carry zero classical kinetic energy and form a negative potential well governed by a negative inverse temperature parameter. The two regions are joined through Israel matching across the transition layer, which sits at an approximately null-gravity hypersurface of maximal regular matter density and where both the sign of the energy density and the type of thermal excitations change. Solving the static Einstein equations, we obtain the metric and mass functions of each layer, the edge equation of state of the crust, the linear stability condition of the null-gravity surface for ordinary and effectively negative mass matter, and the two-temperature thermodynamics linking the kinetic excitations to the negative temperature ground state. The framework unifies core and crust within a single field description and highlights the role of the negative energy AdS core and the associated negative temperature notion in describing black hole interior. In this picture the formation and Hawking evaporation of a black hole appear as a quasi-static cycle of an almost adiabatic thermodynamic engine, with the negative energy core as the working substance. | 我々は、非線形自己相互作用ポテンシャルを持つスカラー場によって完全に記述される、特異点のないブラックホール内部の有効なモデルを提案する。 内部は、コア、遷移層、および地殻の3つの層から構成され、各層は局所的な準粒子密度と、それに対応する場のポテンシャルの極値によって固定される。 地殻は、ゼロポテンシャル井戸の上、$r = 2GM_{\rm ADM}$ の真のシュワルツシルト地平線の下に位置する、質量のある正のエネルギーの熱励起の層である。 コアは負のエネルギー密度のAdS型領域であり、ゼロの古典的運動エネルギーを持ち、負の逆温度パラメータによって支配される負のポテンシャル井戸を形成する準粒子の凝縮をシミュレートする。 2つの領域は、遷移層を横切るイスラエル整合によって結合される。 遷移層は、正則物質密度が最大となるほぼ無重力超曲面に位置し、エネルギー密度の符号と熱励起の種類の両方が変化する。 静的アインシュタイン方程式を解くことで、各層の計量関数と質量関数、地殻のエッジ状態方程式、通常の質量物質と実質的に負の質量物質に対する無重力面の線形安定性条件、および運動学的励起と負の温度基底状態を結びつける二温度熱力学が得られます。 この枠組みは、単一の場記述内でコアと地殻を統一し、ブラックホール内部を記述する上での負のエネルギーAdSコアとそれに伴う負の温度概念の役割を強調します。 この図では、ブラックホールの形成とホーキング蒸発は、負のエネルギーコアを作動物質とする、ほぼ断熱的な熱力学的エンジンの準静的サイクルとして現れます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In eternal black-hole spacetimes, inner horizons are Cauchy horizons and are generically unstable. For non-extremal inner horizons, this includes both the classical mass-inflation instability and a semiclassical instability associated with divergences in the renormalized stress-energy tensor (RSET). Inner-extremal geometries, for which the inner-horizon surface gravity vanishes, evade classical mass inflation, but in stationary settings still suffer from singular behavior of the RSET. In this work, we show that the dynamical case is qualitatively different. Considering spacetimes describing the formation and evaporation of a compact trapped region in finite time, and working in the $s$-wave Polyakov approximation, we compute the expectation value of the stress-energy tensor in the in-vacuum state. Given that in this case the inner horizon is not a Cauchy horizon, the RSET remains finite everywhere. For generic non-extremal inner horizons, however, the RSET grows exponentially in time at the inner horizon, with a divergence emerging only in the asymptotic limit of an ever-lasting trapped region. For inner-extremal geometries this exponential growth is replaced by a considerably milder power-law growth. Such spacetimes may therefore be considered natural candidates for classically and semiclassically meta-stable black-hole interiors. | 永遠のブラックホール時空では、内側の地平線はコーシー地平線であり、一般的に不安定です。 非極限的な内側の地平線の場合、これには古典的な質量インフレーション不安定性と、再規格化された応力エネルギーテンソル (RSET) の発散に関連する半古典的な不安定性の両方が含まれます。 内側の地平線の表面重力がゼロになる極限的な内部幾何学では、古典的な質量インフレーションは回避されますが、定常状態では依然として RSET の特異な振る舞いに悩まされます。 本研究では、動的なケースは質的に異なることを示します。 有限時間内にコンパクトなトラップ領域の形成と蒸発を記述する時空を考慮し、s 波ポリャコフ近似で作業して、真空状態における応力エネルギーテンソルの期待値を計算します。 この場合、内側の地平線はコーシー地平線ではないため、RSET はどこでも有限のままです。 しかし、一般的な非極限的な内部地平線の場合、RSETは内部地平線において時間とともに指数関数的に増加し、発散は永遠に閉じ込められた領域の漸近極限においてのみ現れる。 内部極限的な幾何学においては、この指数関数的増加は、はるかに緩やかなべき乗則的増加に置き換わる。 したがって、このような時空は、古典的および半古典的に準安定なブラックホール内部の自然な候補とみなすことができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pulsar timing arrays (PTAs) provide a unique window into nanohertz gravitational waves (GWs), but extracting astrophysical parameters from noisy, long-baseline timing residuals remains computationally challenging with traditional Bayesian techniques due to the high dimensionality of the parameter space, complex and correlated noise models, and the cost of repeated likelihood evaluations. We introduce a Transformer with a physics-informed positional-encoding framework for the efficient inference of eccentric binary black holes in relativistic orbits from PTA data. Our approach embeds analytical GW phase evolution directly into the model through structured positional encodings, enabling the network to learn physically meaningful representations from raw PTA timing residuals. We then use generative models, including discrete and continuous conditional normalizing flows, to infer posterior distributions within a simulation-based inference framework. Across a range of signal-to-noise ratios, the proposed method achieves improved accuracy, sharper posteriors, and faster inference compared to physics-agnostic baselines. While presented for deterministic white-noise signals, the modular framework readily generalizes to realistic PTA analyses incorporating red noise and additional components. This work highlights the potential of physics-aware deep learning models as scalable alternatives to conventional inference pipelines for next-generation PTA datasets. | パルサータイミングアレイ（PTA）はナノヘルツ重力波（GW）を観測する上で独自の窓を提供しますが、ノイズの多い長基線タイミング残差から天体物理学的パラメータを抽出することは、パラメータ空間の高次元性、複雑で相関のあるノイズモデル、および尤度評価の繰り返しコストのため、従来のベイズ手法では計算上困難です。 本稿では、PTAデータから相対論的軌道上の偏心連星ブラックホールを効率的に推論するための、物理情報に基づく位置エンコーディングフレームワークを備えたTransformerを紹介します。 このアプローチでは、構造化された位置エンコーディングを通じて解析的なGW位相進化をモデルに直接組み込み、ネットワークがPTAタイミング残差から物理的に意味のある表現を学習できるようにします。 次に、離散的および連続的な条件付き正規化フローを含む生成モデルを使用して、シミュレーションベースの推論フレームワーク内で事後分布を推論します。 さまざまな信号対雑音比において、提案手法は物理情報に依存しないベースラインと比較して、精度の向上、事後分布のシャープ化、および推論の高速化を実現します。 本研究は決定論的な白色雑音信号を対象として提示されたものですが、モジュール式のフレームワークは赤色雑音やその他の成分を含む現実的なPTA解析にも容易に適用可能です。 この研究は、次世代PTAデータセットにおける従来の推論パイプラインに代わる拡張性の高い代替手段として、物理法則を考慮した深層学習モデルの可能性を示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational lensing of gravitational waves can probe compact lenses, dark matter substructure, and cosmological distances, but identifying lensed events is difficult when unrelated binary mergers overlap in the same analysis window. We develop physics-informed posterior learning for ranking lensed multi-image signals against unrelated multiple-merger events. The method exploits the geometric-optics consistency that lensing can change amplitudes, arrival times, and Morse phase offsets while preserving the intrinsic phase evolution of the source. We infer a simulation-trained approximate posterior for the common detector-frame chirp mass and symmetric mass ratio, and fuse posterior samples with direct waveform features. Training uses generic multi-image simulations, while point-mass, singular-isothermal-sphere, singular-isothermal-ellipsoid, and shear-perturbed lenses are reserved for held-out lens-family evaluation. For the observationally motivated binary-black-hole population, the fusion ranking raises the detection efficiency from $20.8\%$ to $35.2\%$ at a $1\%$ reference false-positive-rate threshold calibrated on the corresponding unrelated multiple-merger sample. It lowers the network signal-to-noise ratio needed for $50\%$ detection efficiency from 45.3 to 33.5, which corresponds to a 1.35 times larger signal-to-noise-ratio-equivalent distance scale. The gain is limited by loud unrelated multiple-merger events that are partly source consistent, and by the need to calibrate the unrelated multiple-merger population. These results suggest that physical consistency can become a guiding principle for machine learning searches in dense gravitational-wave catalogs. | 重力波の重力レンズ効果は、コンパクトレンズ、ダークマターのサブストラクチャ、宇宙論的距離を調査できますが、無関係な連星合体が同じ解析ウィンドウ内で重なると、レンズ効果を受けたイベントを特定するのは困難です。 本研究では、無関係な多重合体イベントに対して、レンズ効果を受けたマルチイメージ信号をランク付けするための、物理法則に基づいた事後学習を開発しました。 この手法は、レンズ効果によって振幅、到着時間、モース位相オフセットが変化する一方で、光源の固有の位相進化は維持されるという幾何光学的な整合性を利用します。 我々は、共通の検出器フレームのチャープ質量と対称質量比について、シミュレーションで学習した近似事後分布を推定し、事後分布サンプルを直接波形特徴と融合します。 学習には汎用マルチイメージシミュレーションを使用し、点質量、特異等温球、特異等温楕円体、せん断摂動レンズは、ホールドアウトレンズファミリーの評価用に確保されています。 観測的に動機づけられた連星ブラックホール集団の場合、融合ランキングにより、対応する無関係な多重合体サンプルで較正された 1% の参照偽陽性率閾値において、検出効率が 20.8% から 35.2% に向上します。 検出効率 50% に必要なネットワーク信号対雑音比は 45.3 から 33.5 に低下し、これは信号対雑音比相当距離スケールが 1.35 倍大きくなることに相当します。 この向上は、部分的にソースと整合する大きな無関係な多重合体イベントと、無関係な多重合体集団を較正する必要性によって制限されます。 これらの結果は、物理的な整合性が、高密度重力波カタログにおける機械学習検索の指針となり得ることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The frequency-domain gravitational waveform emitted by the scattering of two non-spinning massive particles has recently been derived at next-to-leading, \textit{i.e.} one-loop, post-Minkowskian order, $h(ω, θ,φ) \sim G^2 + G^3$. Building on this one-loop-accurate frequency-domain gravitational waveform, we successively derive the spectral gravitational-wave (GW) radiance, $dE^{\rm gw}/(dωdΩ)$, the radiated GW energy spectrum, $dE^{\rm gw}/dω$, and the radiated GW angular distribution, $dE^{\rm gw}/dΩ$, up to order $G^4$ included. We deduce from the radiated angular distribution the multipole expansion of the non-linear memory up to order $G^5$ included, thereby extending previous results. We work in the center-of-mass frame, and our results reach the fractional 7.5PN accuracy. For completeness, we include the tree-level information (considered in the center-of-mass frame). | 2 つの非回転質量粒子の散乱によって放出される周波数領域の重力波形は、最近、次主項、すなわち 1 ループのポスト ミンコフスキー次数 $h(ω, θ,φ) \sim G^2 + G^3$ で導出されました。 この 1 ループ精度の周波数領域の重力波形に基づいて、スペクトル重力波 (GW) 放射輝度 $dE^{\rm gw}/(dωdΩ)$、放射 GW エネルギー スペクトル $dE^{\rm gw}/dω$、および放射 GW 角分布 $dE^{\rm gw}/dΩ$ を次数 $G^4$ まで順に導出します。 放射角分布から、次数 $G^5$ までの非線形メモリの多重極展開を導出し、これまでの結果を拡張します。 私たちは重心座標系で計算を行い、その結果は7.5PNの精度に達しました。 完全性を期すため、ツリーレベルの情報（重心座標系で考慮）も併せて示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct reversible black hole heat engines in asymptotically flat spacetime using quasi-local gravitational thermodynamics. We enclose a Schwarzschild black hole in a finite spherical cavity and identify the working substance with the dual thermal system on the cavity boundary. The surface pressure and boundary area define a thermodynamic pressure-volume pair in the dual system, while all coupling constants of the gravitational theory remain fixed. We derive exact efficiencies for the Carnot, Otto, Diesel, Brayton, and Stirling engines and compare them numerically. These efficiencies probe the quasi-local equations of state of the black hole. The regenerated Stirling efficiency remains remarkably close to the Carnot bound and approaches it in the high-temperature limit. | 我々は、準局所重力熱力学を用いて、漸近的に平坦な時空における可逆ブラックホール熱機関を構築する。 シュワルツシルトブラックホールを有限の球状空洞内に閉じ込め、作動物質を空洞境界上の双対熱系と同一視する。 表面圧力と境界面積は双対系における熱力学的圧力-体積ペアを定義する一方、重力理論のすべての結合定数は固定される。 我々は、カルノー、オットー、ディーゼル、ブレイトン、スターリングの各機関の正確な効率を導出し、数値的に比較する。 これらの効率は、ブラックホールの準局所状態方程式を検証する。 再生されたスターリング効率は、カルノー限界に非常に近い値を示し、高温極限ではそれに近づく。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The equal-charge branch of supersymmetric rotating AdS$_5$ black holes has $Q_1=Q_2=Q_3$. The corresponding microcanonical sector of the $\mathcal{N}=4$ superconformal index is obtained by projecting to equal charges, or equivalently by extracting the constant term in the two charge-difference fugacities. We prove that for the large-$N$ multigraviton sector the projected index factorizes exactly as \[ \mathcal{I}^{\rm eqQ}_\infty(x,p) =\prod_{k\ge1}(1-p^kx^{3k})(1-p^{-k}x^{3k}) \sum_{n\ge0}\mathsf{p}(n)^3x^{6n}, \] where $\mathsf{p}(n)$ is the partition function. This factorization gives, for every spin sector, an explicit onset energy below which the large-$N$ coefficient is zero. Exact $U(3)$ computations show that finite-rank coefficients can nevertheless appear at energies where the large-$N$ coefficient vanishes, including beyond the classical $U(3)$ black-hole bound. We also determine the full line $j=6J_R+6$. In particular, with $j^*(J_R)$ denoting this large-$N$ onset energy, \[ d_3^{\rm eqQ}(87,\tfrac{27}{2})=1, \qquad j^*(\tfrac{27}{2})-87=1554, \] and the first giant-graviton sector already contributes one unit at this point. All coefficients are coefficients of the $(-1)^F$-graded index, not positive degeneracies. The main conclusion is that the high-spin tail survives the exact equal-charge projection. | 超対称回転AdS$_5$ブラックホールの等電荷分岐は、$Q_1=Q_2=Q_3$となる。 $\mathcal{N}=4$超共形指数の対応するミクロカノニカルセクターは、等電荷に射影するか、あるいは等価的に2つの電荷差フガシティの定数項を抽出することによって得られる。 大きな$N$多重重力子セクターの場合、射影された指数は正確に次のように因数分解されることを証明する。 \[ \mathcal{I}^{\rm eqQ}_\infty(x,p) =\prod_{k\ge1}(1-p^kx^{3k})(1-p^{-k}x^{3k}) \sum_{n\ge0}\mathsf{p}(n)^3x^{6n}, \] ここで、$\mathsf{p}(n)$は分配関数である。 この因数分解により、各スピンセクターについて、大きな$N$係数がゼロになる明示的な開始エネルギーが得られます。 厳密な$U(3)$計算によると、有限ランク係数は、古典的な$U(3)$ブラックホール境界を超える場合も含め、大きな$N$係数がゼロになるエネルギーでも現れる可能性があります。 また、完全な線$j=6J_R+6$も決定します。 特に、$j^*(J_R)$がこの大きな$N$開始エネルギーを表すとすると、\[ d_3^{\rm eqQ}(87,\tfrac{27}{2})=1, \qquad j^*(\tfrac{27}{2})-87=1554, \]となり、最初の巨大重力子セクターはこの時点で既に1単位を寄与しています。 すべての係数は、正の縮退ではなく、$(-1)^F$次数付き指数の係数です。 主な結論は、高スピンの尾部が、電荷が完全に等しい射影においても存続するということである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To probe the interplay between dark matter (DM) and non-linear electrodynamics (NED), we consider the Bardeen black hole (BH) surrounded by perfect fluid dark matter (PFDM). We first compute the effective potential governing the particle trajectory, and then, by imposing suitable conditions on the potential, examine the effects of DM and NED on the marginally bound orbit (MBO) and innermost stable circular orbit (ISCO). In this study, we confine the particle's trajectory to the equatorial plane. We then investigate periodic orbits around the Bardeen BH surrounded by PFDM (BPFDM BH), considering the rational number $q$ associated with each periodic orbit. We use the $(z,w,v)$ taxonomy, which is widely used to systematically organize periodic orbits. We examine the variation of $q$ with energy and angular momentum, and also the variation of the angular momentum and energy required for a specific $(z,w,v)$ configuration with the magnetic charge $g$ and DM parameter $\b$. Finally, with the help of the numerical "Kludge" method, we examine gravitational waveforms emitted from EMRIs where the central supermassive BH is modeled as a BPFDM BH. Our study reveals distinct signatures of NED and DM on orbital dynamics and gravitational waveforms. | 暗黒物質 (DM) と非線形電気力学 (NED) の相互作用を調べるために、完全流体暗黒物質 (PFDM) に囲まれたバーディーンブラックホール (BH) を考察します。 まず、粒子の軌道を支配する有効ポテンシャルを計算し、次に、ポテンシャルに適切な条件を課すことで、境界束縛軌道 (MBO) と最内安定円軌道 (ISCO) に対する DM と NED の影響を調べます。 この研究では、粒子の軌道を赤道面に限定します。 次に、PFDM に囲まれたバーディーン BH (BPFDM BH) の周りの周期軌道を、各周期軌道に関連付けられた有理数 $q$ を考慮して調べます。 周期軌道を体系的に整理するために広く使用されている $(z,w,v)$ 分類法を使用します。 我々は、エネルギーと角運動量による $q$ の変化、および特定の $(z,w,v)$ 配置に必要な角運動量とエネルギーの磁荷 $g$ と DM パラメータ $\b$ による変化を調べた。 最後に、数値的な「Kludge」法を用いて、中心の超大質量ブラックホールが BPFDM ブラックホールとしてモデル化された EMRI から放出される重力波形を調べた。 我々の研究は、軌道力学と重力波形における NED と DM の明確な特徴を明らかにした。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that Holographic Renormalisation (HR) in eight dimensions is encoded in the unique conformal gravity theory that admits an Einstein sector with constant negative curvature. We explicitly relate HR to Topological Regularisation (TR), where the latter prescribes to add the Euler term to the Einstein-Hilbert Lagrangian density, with a precise coefficient so as to ensure that the resulting density is polynomial in the anti de Sitter (AdS) curvature. The polynomial is still asymptotically divergent. We find that the aforementioned, unique conformal gravity action in 8D, reproduces the polynomial, together with extra boundary terms that cancel the divergent terms in the action. We conjecture that, in arbitrary even dimension, HR is equivalent to conformally completing the Einstein-Hilbert action with negative cosmological constant, plus the Euler term with fixed coupling prescribed by TR. | 我々は、8次元におけるホログラフィック繰り込み（HR）が、一定の負の曲率を持つアインシュタインセクターを許容する唯一の共形重力理論に符号化されていることを示す。 我々は、HRをトポロジカル正則化（TR）と明示的に関連付ける。 TRでは、アインシュタイン・ヒルベルト・ラグランジアン密度にオイラー項を、結果として得られる密度が反ド・ジッター（AdS）曲率の多項式となるように、正確な係数で加えることを規定している。 この多項式は漸近的に発散する。 我々は、前述の8次元における唯一の共形重力作用が、この多項式を再現し、作用中の発散項を打ち消す追加の境界項も含むことを発見した。 我々は、任意の偶数次元において、HRは、負の宇宙定数を持つアインシュタイン・ヒルベルト作用に、TRによって規定される固定結合を持つオイラー項を加えたものと同等であると推測する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Multimessenger observations of compact binary mergers in active galactic nuclei (AGN) offer unique probes of black hole formation channels and cosmology. We analyse 18 gravitational-wave events from LVK observing runs O3--O4b paired with 28 candidate AGN counterparts, incorporating supermassive black hole (SMBH)-induced environmental redshift corrections and electromagnetic sky-localisation constraints. Of the 28 candidate pairs, 21 are positive-to-strong-favoured (the most compelling being GW190412\_053044 $\leftrightarrow$ J143041.67$+$355703.8 at $\ln\mathcal{B} = +17.35$), three are inconclusive, and four are negative-to-strong-disfavoured. From the 21 positive-to-strong-favoured binary black hole (BBH) AGN pairs, 13 unique associations can be identified as the preferred ones. The cumulative Bayes factor across all 13 BBH-AGN confirmed associations yields $\ln\mathcal{B}_{\rm comb} \approx +81$, establishing strong collective support for AGN-hosted merger associations. Sky localisation is the dominant driver of model selection; at current detector sensitivity, the environmental redshift corrections are neither decisively confirmed nor ruled out, motivating future high-precision multimessenger follow-up. | 活動銀河核 (AGN) におけるコンパクト連星合体のマルチメッセンジャー観測は、ブラックホール形成チャネルと宇宙論のユニークな探査手段を提供する。 我々は、LVK 観測ラン O3-O4b からの 18 個の重力波イベントと 28 個の候補 AGN 対応天体を解析し、超大質量ブラックホール (SMBH) による環境赤方偏移補正と電磁気天球位置特定制約を組み込んだ。 28 個の候補ペアのうち、21 個は正から強い支持があり (最も説得力があるのは GW190412\_053044 $\leftrightarrow$ J143041.67$+$355703.8 で $\ln\mathcal{B} = +17.35$)、3 個は結論が出ず、4 個は負から強い不支持である。 21組の肯定から強い支持を受けた連星ブラックホール（BBH）AGNペアから、13組の固有の関連性が優先されるものとして特定できます。 確認された13組のBBH-AGN関連性すべてにわたる累積ベイズ因子は$\ln\mathcal{B}_{\rm comb} \approx +81$となり、AGNをホストとする合体関連性に対する強い集団的支持を確立します。 天球上の位置特定がモデル選択の主要因です。 現在の検出器感度では、環境赤方偏移補正は決定的に確認も否定もされておらず、将来の高精度マルチメッセンジャー追跡調査を促しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we study the optical appearance of a 4D Einstein-Gauss-Bonnet asymmetric thin-shell wormhole. Using Visser's cut-and-paste construction, we determine the photon sphere radius and critical impact parameter for different values of the Gauss-Bonnet coupling $α$. We then investigate the effective potential and photon motion inside the wormhole spacetime. It is found that the effective potential, light ray paths, and azimuthal angle are closely tied to the mass ratio of the two spacetimes. Considering an optically thin accretion disk as the only light source, we find that the asymmetric thin-shell wormhole's images exhibit additional photon rings and lensing bands that are absent for a 4D Einstein-Gauss-Bonnet black hole. Furthermore, the size of these extra rings increases with $α$, contrary to the black hole case. Such exceptionally bright rings provide a reliable criterion for distinguishing and characterizing a thin-shell wormhole spacetime. We also verify that the mass ratio and throat radius significantly tune the morphology of these extra photon rings. | 本論文では、4次元アインシュタイン・ガウス・ボンネ非対称薄殻ワームホールの光学的な外観を研究する。 ヴィッサーのカットアンドペースト構成法を用いて、ガウス・ボンネ結合定数αの異なる値に対する光子球半径と臨界衝突パラメータを決定する。 次に、ワームホール時空内部の有効ポテンシャルと光子の運動を調査する。 有効ポテンシャル、光線経路、方位角は、2つの時空の質量比と密接に関係していることがわかった。 光学的に薄い降着円盤を唯一の光源として考えると、非対称薄殻ワームホールの画像には、4次元アインシュタイン・ガウス・ボンネブラックホールには存在しない追加の光子リングとレンズバンドが現れることがわかった。 さらに、これらの追加リングのサイズは、ブラックホールの場合とは異なり、αとともに増加する。 このような極めて明るいリングは、薄殻ワームホール時空を識別し特徴づけるための信頼できる基準となる。 また、質量比とスロート半径がこれらの余剰光子リングの形態を大きく左右することも確認した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We measure the Hubble constant $H_0$ using 13 gravitational-wave binary black hole mergers associated with active galactic nucleus hosts. We find $H_0=70.50^{+3.37}_{-2.89}\,({\rm stat})\pm1.56\,({\rm cal})$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ ($4.4\%$ precision), consistent with both Planck\,2018 ($0.98σ$) and SH0ES\,2024 ($0.76σ$), with no significant preference between the two. Combining with the bright siren GW170817 sharpens the constraint to $H_0=70.31^{+3.00}_{-2.85}\,({\rm stat})\pm1.55\,({\rm cal})$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ ($4.2\%$ precision), and further combining with an independent dark-and-bright-siren sample tightens it to $H_0=69.71^{+2.55}_{-2.40}\,({\rm stat})\pm1.54\,({\rm cal})$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ ($3.5\%$ precision). Assuming a luminosity-distance prior centered around the value related to a fixed cosmology in turn, recovers $H_0=67.62\pm0.72$ (Planck-anchored) and $H_0=72.91\pm0.72$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ (SH0ES-anchored). We show that under such an assumption, a rejection of $\gtrsim4σ$ to the opposing anchor is obtained. | 我々は、活動銀河核の宿主に関連する13個の重力波連星ブラックホール合体を用いてハッブル定数$H_0$を測定した。 その結果、$H_0=70.50^{+3.37}_{-2.89}\,({\rm stat})\pm1.56\,({\rm cal})$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$（精度4.4%）という値が得られ、これはPlanck\,2018（0.98σ）とSH0ES\,2024（0.76σ）の両方と一致しており、両者の間に有意な優劣は見られなかった。 明るいサイレンGW170817と組み合わせることで制約が$H_0=70.31^{+3.00}_{-2.85}\,({\rm stat})\pm1.55\,({\rm cal})$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ (精度4.2%)にシャープになり、さらに独立したダークサイレンとブライトサイレンのサンプルと組み合わせることで制約が$H_0=69.71^{+2.55}_{-2.40}\,({\rm stat})\pm1.54\,({\rm cal})$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ (精度3.5%)にタイトになります。 固定された宇宙論に関連する値を中心とした光度距離事前分布を仮定すると、$H_0=67.62\pm0.72$ (プランクアンカー) および $H_0=72.91\pm0.72$\,km\,s$^{-1}$\,Mpc$^{-1}$ (SH0ESアンカー) が得られます。 このような仮定の下では、反対のアンカーに対して $\gtrsim4σ$ の棄却が得られることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a top-down counterpart of the minimal proper-time formulation of quantum field theory previously introduced as an effective bottom-up framework. Starting from a deterministic pre-geometric substrate of causally ordered events, we show how coarse-graining over microscopic histories leads, at low energies, to an effective Nambu-like quantum dynamics. The elementary deterministic update is identified with the minimal proper-time step, while the growth of coarse-grained equivalence classes controls both the ultraviolet dissipative correction and the scale dependence of the effective quantization strength, encoded in a running Planck constant. In this way, the proper-time cutoff kernel of the bottom-up formulation acquires a microscopic interpretation as the inverse growth of unresolved deterministic histories. In the infrared limit, the dissipative term vanishes and standard unitary quantum field theory is recovered. The same coarse-grained structure also provides a natural setting for an emergent relativistic spacetime geometry, compatible in the macroscopic limit with Einstein gravity. The resulting picture suggests a common deterministic origin for minimal-scale structure, quantum behavior, and relativistic spacetime. | 我々は、以前に有効なボトムアップフレームワークとして導入された量子場理論の最小固有時間定式化のトップダウン版を開発する。 因果的に順序付けられた事象の決定論的な前幾何学的基盤から出発し、微視的履歴の粗視化が低エネルギーにおいて有効な南部型量子力学につながることを示す。 基本的な決定論的更新は最小固有時間ステップと同一視され、粗視化された同値類の成長は、紫外散逸補正と、実行中のプランク定数に符号化された有効量子化強度のスケール依存性の両方を制御する。 このようにして、ボトムアップ定式化の固有時間カットオフカーネルは、未解決の決定論的履歴の逆成長として微視的な解釈を得る。 赤外極限では、散逸項は消滅し、標準的なユニタリー量子場理論が回復される。 同様の粗視化構造は、巨視的極限においてアインシュタイン重力と整合する、出現的な相対論的時空幾何学のための自然な環境を提供する。 結果として得られる描像は、最小スケール構造、量子挙動、および相対論的時空に共通の決定論的起源があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We unify two independent notions of effective temperature in dynamical thin-shell wormholes: the local acceleration temperature of the throat and the Hawking-like particle-creation temperature governed by the peeling of null rays. The effective acceleration scale, obtained by averaging over both sides of the junction, defines the thermodynamic shell temperature, while peeling functions for each asymptotic universe yield an effective particle-creation temperature. For asymptotically exponential null-ray maps, we derive the generalized Unruh identity that equates these two temperatures. Applied to Schwarzschild-Schwarzschild wormholes, the formalism yields explicit analytical expressions for the Hawking-like spectra, renormalized quantum fluxes, and quasi-horizon limits in both symmetric and asymmetric configurations. The divergence of the shell temperature near the quasi-horizon is shown to mirror the divergence of the local Tolman temperature, both originating from the infinite gravitational blueshift at a horizon. These results provide a unified interpretation of acceleration, particle creation, and temperature in horizonless dynamical spacetimes, extending the conceptual link between the Hawking and Unruh effects beyond stationary black holes. | 動的薄殻ワームホールにおける有効温度の2つの独立した概念、すなわち喉部の局所加速温度とヌル光線の剥離によって支配されるホーキング型粒子生成温度を統合する。 接合部の両側で平均化して得られる有効加速スケールは熱力学的殻温度を定義し、各漸近宇宙の剥離関数は有効粒子生成温度を与える。 漸近的に指数関数的なヌル光線マップに対して、これら2つの温度を等しくする一般化されたUnruh恒等式を導出する。 この形式をシュワルツシルト-シュワルツシルトワームホールに適用すると、対称構成と非対称構成の両方において、ホーキング型スペクトル、再規格化された量子フラックス、および準地平線限界の明示的な解析的表現が得られる。 準地平線付近におけるシェル温度の発散は、局所的なトルマン温度の発散を反映していることが示されており、どちらも地平線における無限大の重力青方偏移に由来する。 これらの結果は、地平線のない動的時空における加速度、粒子生成、および温度に関する統一的な解釈を提供し、ホーキング効果とアンルー効果の概念的なつながりを静止ブラックホールを超えて拡張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the Stream Graph Navigator (SGN), a lightweight Python framework for building streaming data applications. In SGN, stream-processing pipelines are built by connecting computational components into directed acyclic graphs that run within an event loop. The time-series extension of the SGN library, SGN-TS, introduces signal processing methods to handle time series data. Together, SGN and SGN-TS provide the foundation for SGNL, a matched-filtering gravitational-wave search pipeline, and are being adopted by multiple projects across the low-latency gravitational-wave data analysis infrastructure as an extensible and maintainable framework for future gravitational-wave observations. | 本稿では、ストリーミングデータアプリケーション構築のための軽量PythonフレームワークであるStream Graph Navigator（SGN）を紹介します。 SGNでは、計算コンポーネントをイベントループ内で実行される有向非巡回グラフに接続することで、ストリーム処理パイプラインを構築します。 SGNライブラリの時系列拡張機能であるSGN-TSは、時系列データを処理するための信号処理手法を導入しています。 SGNとSGN-TSは、マッチドフィルタリング重力波探索パイプラインであるSGNLの基盤を提供し、低遅延重力波データ解析インフラストラクチャ全体にわたる複数のプロジェクトで、将来の重力波観測のための拡張可能で保守性の高いフレームワークとして採用されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Swift memory burden (MB) implies that the information stored in a black hole (BH) can modify its classical dynamics when the BH is perturbed. This influences the gravitational waves (GWs) emitted during BH mergers. In this paper, we investigate how the BH memory load is determined by the features of the collapsing source. We show that the memory load can vastly exceed the information content of its progenitor. An extreme example is a BH formed in a two-particle collision, which exhibits maximal MB. We then derive bounds for BHs formed through stellar collapse and examine the impact of swift MB on BH quasinormal modes, quantifying the MB-induced frequency shift of GWs. These findings imply that GW observations probe the fundamental mechanisms of BH information storage as well as their formation history. | スウィフト・メモリ負荷（MB）とは、ブラックホール（BH）に蓄積された情報が、BHが摂動を受けた際にその古典的な力学を変化させる可能性があることを意味します。 これは、BH合体時に放出される重力波（GW）に影響を与えます。 本論文では、BHのメモリ負荷が崩壊源の特徴によってどのように決定されるかを調査します。 メモリ負荷は、その前駆天体の情報量を大幅に上回る可能性があることを示します。 極端な例として、2粒子衝突で形成されたBHがあり、これは最大のMBを示します。 次に、恒星崩壊によって形成されたBHの境界を導出し、スウィフトMBがBH準正規モードに与える影響を調べ、MBによって誘発されるGWの周波数シフトを定量化します。 これらの結果は、GW観測がBHの情報蓄積の基本的なメカニズムと形成履歴を解明するのに役立つことを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Proposed in 2022 by Dienes et al., stasis is a dynamical fixed point in the early universe in which the equation of state, $w_s$, is fixed at a constant value. In this study we show that the inflationary gravitational wave imprint of any stasis epoch is captured by a closed-form spectral template controlled by two physical inputs, the equation of state $w_s$ and the stasis duration $ΔN_\mathrm{stasis}$, that applies uniformly across every microphysical realization. The template presented here yields two independently measurable observables, the spectral tilt of the spectra in the stasis band, $α(w_s)$ and the amplitude step $C^2(w_s)$ at the beginning and end of the stasis band. Eliminating $w_s$ gives a one-parameter consistency curve $C^2 = C^2(α)$ on which the data must lie if the underlying cosmology is any constant-$w$ era. This makes the spectrum falsifiable without knowing $w_s$ in advance: a measured $(α, C^2)$ pair either lands on the curve or rules out the constant-$w$ class. We show that BBO and DECIGO can resolve the perpendicular displacement from the consistency curve to $σ_\perp \simeq 1.5\times10^{-5}$ at a tensor-to-scalar ratio, $r = 0.01$, four orders of magnitude below the curve's range in $C^2$ meaning that any off-curve deviation is detectable across a broad range of allowed $r$ values. | 2022年にDienesらによって提唱されたスタシスは、初期宇宙における動的な固定点であり、その状態では状態方程式$w_s$が一定値に固定されます。 本研究では、あらゆるスタシス期のインフレーション重力波痕跡は、状態方程式$w_s$とスタシス期間$ΔN_\mathrm{stasis}$という2つの物理的入力によって制御される閉形式のスペクトルテンプレートによって捉えられ、このテンプレートはあらゆる微視的実現に一様に適用されることを示します。 ここで提示するテンプレートは、スタシス帯域のスペクトルのスペクトル傾斜$α(w_s)$と、スタシス帯域の開始時と終了時の振幅ステップ$C^2(w_s)$という、独立して測定可能な2つの観測量をもたらします。 $w_s$ を除去すると、基礎となる宇宙論が任意の定数 $w$ 時代である場合、データが必ず存在する1パラメータの整合性曲線 $C^2 = C^2(α)$ になります。 これにより、$w_s$ を事前に知らなくてもスペクトルを反証できます。 測定された $(α, C^2)$ ペアは、曲線上に位置するか、定数 $w$ クラスを排除します。 BBO と DECIGO は、整合性曲線から $σ_\perp \simeq 1.5\times10^{-5}$ への垂直方向の変位を、テンソル対スカラー比 $r = 0.01$ で分解できることを示します。 これは、$C^2$ における曲線の範囲より 4 桁小さい値であり、曲線から外れた偏差は、許容される $r$ 値の広い範囲にわたって検出可能であることを意味します。 |