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| Original Text | 日本語訳 |
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| Binary black holes (BBHs) formed in dense stellar environments or in hierarchical triples can coalesce on eccentric orbits and carry spins of arbitrary orientation, leaving distinctive imprints on their gravitational-wave (GW) emission. We present SEOBNRv6EPHM: the first generic-orbit, spin-precessing model in the effective-one-body SEOBNR family, whose waveforms have underpinned LIGO-Virgo GW analyses since 2011. The model describes the dynamics and multipolar GW signal of generic BBHs, covering the inspiral-merger-ringdown of coalescing binaries and extending to dynamical captures and scattering encounters. We perform the first systematic accuracy assessment of a generic-orbit model against numerical relativity (NR) waveforms of spin-precessing BBHs, using 1437 quasi-circular (QC) and 87 eccentric simulations: median waveform mismatches remain below $1 \%$, matching the accuracy of the QC model SEOBNRv5PHM, and improving on the state-of-the-art generic-orbit model TEOBResumS-Dalí by a median factor of $ 4 $. The model also reproduces the non-perturbative phenomenology observed in NR simulations of generic-spin BBH scattering. It is $\sim 2 - 3$ times faster than SEOBNRv5PHM in the QC limit, and up to an order of magnitude faster than TEOBResumS-Dalí, bringing eccentric inference to the cost of current QC analyses. As a proof of principle, we analyze eleven GW events and focus on GW200129, strengthening its evidence for eccentricity $-$ a result supported by injection-recovery studies with synthetic NR signals of eccentric, spin-precessing BBHs. SEOBNRv6EPHM thus enables, for the first time, accurate and efficient GW analyses that jointly account for eccentricity and spin precession. | 高密度の恒星環境や階層的な三重連星系で形成された連星ブラックホール（BBH）は、偏心軌道上で合体し、任意の方向のスピンを持ち、重力波（GW）放射に特徴的な痕跡を残します。 本稿では、有効一体型SEOBNRファミリーにおける初の汎用軌道・スピン歳差運動モデルであるSEOBNRv6EPHMを紹介します。 SEOBNRファミリーの波形は、2011年以来LIGO-VirgoのGW解析の基礎となっています。 このモデルは、一般的なBBHのダイナミクスと多極GW信号を記述し、合体する連星のインスパイラル・マージ・リングダウンを網羅し、力学的捕獲や散乱遭遇までをカバーします。 我々は、1437個の準円軌道（QC）シミュレーションと87個の偏心軌道シミュレーションを用いて、スピン歳差運動する連星ブラックホール（BBH）の数値相対論（NR）波形に対する汎用軌道モデルの初の体系的な精度評価を行った。 波形の不一致の中央値は1%未満にとどまり、QCモデルSEOBNRv5PHMの精度に匹敵し、最先端の汎用軌道モデルTEOBResumS-Dalíを中央値で4倍上回った。 このモデルは、汎用スピンBBH散乱のNRシミュレーションで観測された非摂動現象も再現する。 QC限界ではSEOBNRv5PHMより約2～3倍高速で、TEOBResumS-Dalíより最大1桁高速であり、現在のQC解析と同等のコストで偏心軌道推論を実現できる。 原理実証として、11個の重力波イベントを分析し、GW200129に焦点を当て、その離心率の証拠を強化します。 この結果は、離心率が高くスピン歳差運動をする連星ブラックホールの合成NR信号を用いた注入回復研究によって裏付けられています。 このように、SEOBNRv6EPHMは、離心率とスピン歳差運動を同時に考慮した、正確かつ効率的な重力波分析を初めて可能にします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In some occasions, it would appear that classical electromagnetic fields could be able to coexist with strong curvature, naked singularities, in the sense that the electromagnetic power flux would be bounded in any open neighborhood of them. We illustrate this rare behavior by considering the naked singularity present in Kasner spacetimes. There, using the Plebanski--Tamm map between Maxwell theory in curved spacetime and the associated description corresponding to an effective anisotropic medium in flat space, we found not only some regular electrostatic field configurations, but also electromagnetic waves whose amplitudes lead to a well defined, bounded power flux as they approach the singularity. Sometimes, in these unusual situations, the singularity resembles a mirror, perfectly reflecting its environs; in other occasions, the existence of a non-null, finite power flux as the waves travel to or from the singular plane, offers a very simple explanation as to how the singularity might absorb or create radiation fields. | 場合によっては、古典的な電磁場が強い曲率を持つ裸の特異点と共存できると思われる。 つまり、それらの任意の開いた近傍では電磁力束が制限されるという意味である。 我々は、カスナー時空に存在する裸の特異点を考察することで、この稀な振る舞いを説明する。 そこで、曲がった時空におけるマクスウェル理論と、平坦な空間における有効な異方性媒質に対応する記述との間のプレバンスキー・タム写像を用いることで、規則的な静電場配置だけでなく、特異点に近づくにつれて振幅が明確に定義された制限された力束をもたらす電磁波も発見した。 このような特異な状況では、特異点が鏡のように周囲を完全に反射する場合もあれば、波が特異面に向かって、あるいは特異面から伝わる際にゼロでない有限の力束が存在することで、特異点がどのように放射場を吸収または生成するのかについて非常に単純な説明が得られる場合もある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the scattering of massless scalar waves by static black holes embedded in dark matter halos. The halo is modelled by means of a Hernquist profile, for which the Einstein equations admit an exact solution. We analyse the scattering using null geodesics, the glory approximation, the partial wave expansion, and the complex angular momentum (CAM) method. The geometric analysis shows that the presence of the halo changes the light ring radius weakly but shifts the critical and glory impact parameters. The wave analysis shows that the characteristic black hole interference pattern is preserved, with halo compactness providing the leading correction and the halo scale radius playing a secondary role. For sufficiently compact halos, the environment also induces a sizeable gravitational redshift. Most of the displacement of the interference extrema can be reproduced by a vacuum Schwarzschild solution with an appropriately chosen $ωM_{\rm BH}$. A non-vanishing residual, however, reveals a genuine halo contribution that cannot be absorbed into such an effective frequency shift. Finally, we perform the CAM reconstruction of the scattering cross section and find that only a few Regge poles are required to achieve high accuracy at large angles. | 本研究では、暗黒物質ハローに埋め込まれた静的ブラックホールによる質量ゼロのスカラー波の散乱を研究する。 ハローはヘルンキストプロファイルを用いてモデル化され、アインシュタイン方程式はこれに対して厳密解を持つ。 散乱解析には、ヌル測地線、グローリー近似、部分波動展開、および複素角運動量（CAM）法を用いる。 幾何学的解析の結果、ハローの存在は光環の半径をわずかに変化させるものの、臨界衝突パラメータとグローリー衝突パラメータをシフトさせることが示された。 波動解析の結果、ブラックホール特有の干渉パターンは維持され、ハローのコンパクト性が主要な補正項となり、ハローのスケール半径は二次的な役割を果たすことが示された。 十分にコンパクトなハローの場合、環境は大きな重力赤方偏移も引き起こす。 干渉極値の変位の大部分は、適切な$ωM_{\rm BH}$を選択した真空シュワルツシルト解によって再現できる。 しかしながら、ゼロでない残差は、このような有効周波数シフトには吸収できない真のハロー寄与を示している。 最後に、散乱断面積のCAM再構成を行い、大きな角度で高い精度を達成するには、わずか数個のレッジ極で十分であることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a two-scalar hairy planar black hole in four-dimensional Einstein gravity coupled to two scalars whose potential descends from the ABJM consistent truncation of eleven-dimensional supergravity. Starting from the known single-scalar hairy black brane, we switch on the second scalar $\phim$ perturbatively in its amplitude $\eps$ and solve the coupled Einstein-scalar system to order $\eps^{2}$. The linearized $\phim$ profile is an exact hypergeometric function, independent of the $\pp$ hair, whose horizon-regular branch always carries a source, so there is no spontaneous $\phim$ hair. Because the dual operator $\mathcal{O}_{-}$ is irrelevant ($Δ=4$), the second-order response develops a logarithmically running condensate with a closed-form, scheme-independent slope $\tfrac{\sqrt{21}}{70}C_{s}^{2}$. The renormalized free energy is scheme dependent, but the geometric temperature shift $δT/T_{0}\approx-0.345\,\eps^{2}$ at fixed entropy is not. The full metric and $\pp$ back-reaction is obtained in closed form, diagonalizing into two Pöschl-Teller problems with $δ\pp=\tfrac{6}{\sqrt7}\,δH$. Three transport coefficients of the dual fluid remain exactly conformal to this order, while the sound speed, like the free energy, is scheme dependent. | 我々は、11 次元超重力の ABJM 整合切断から派生したポテンシャルを持つ 2 つのスカラーと結合した 4 次元アインシュタイン重力における 2 つのスカラー毛状平面ブラックホールを構築する。 既知の単一スカラー毛状ブラックブレーンから出発して、振幅 $\eps$ に関して 2 番目のスカラー $\phim$ を摂動的にオンにし、結合したアインシュタイン・スカラー系を $\eps^{2}$ の次数まで解く。 線形化された $\phim$ プロファイルは、$\pp$ 毛に依存しない正確な超幾何関数であり、その地平線正則分岐は常にソースを持つため、自発的な $\phim$ 毛は存在しない。 双対演算子 $\mathcal{O}_{-}$ は無関係であるため ($Δ=4$)、2 次応答は、閉形式でスキームに依存しない傾き $\tfrac{\sqrt{21}}{70}C_{s}^{2}$ を持つ対数的に進行する凝縮を発達させます。 再規格化された自由エネルギーはスキームに依存しますが、固定エントロピーでの幾何学的温度シフト $δT/T_{0}\approx-0.345\,\eps^{2}$ は依存しません。 完全な計量と $\pp$ バックリアクションは閉形式で得られ、$δ\pp=\tfrac{6}{\sqrt7}\,δH$ の 2 つの Pöschl-Teller 問題に対角化されます。 双対流体の 3 つの輸送係数は、この次数に完全に適合したままですが、音速は自由エネルギーと同様にスキームに依存します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Primordial black holes (PBHs) are expected to be born essentially non-spinning and, if the primordial curvature fluctuations possess non-Gaussian tails, strongly clustered. Any spin measured in a PBH population must therefore be dynamically generated. Using direct $N$-body simulations with \textsc{nbody6++gpu}, modified to treat nearly parabolic dynamical-capture mergers, we quantify the conditions under which an initially non-spinning PBH cluster develops the spin, mass and stochastic-background signatures that gravitational-wave observations are now sensitive to. We find a sharp tension: producing a root-mean-square spin $χ_{\rm rms}\sim0.1 - 0.2$ in the $30 - 50\,M_\odot$ range requires initial Plummer radii of order $10^{-5}\,{\rm pc}$, whereas survival over cosmological times requires parsec-scale clusters. This tension is resolved naturally if PBHs form with a compact, short-lived core embedded in an extended halo, and we therefore simulate the two regimes as independent blocks. The core block ($4000$ PBHs, Plummer radii $3\times10^{-6} - 10^{-4}\,{\rm pc}$) collapses in days to years, producing a burst of mergers whose orbits are strongly non-circular ($e\to1$) and of low dimensionless orbital angular momentum, so that remnant spins are systematically below the quasi-circular value $χ\simeq0.7$. Redshifted from their formation epoch, the core mergers deposit a stochastic background peaking in the $10^{-6}$--$10^{-4}\,{\rm Hz}$ band accessible to LISA. The picture predicts a specific division of labour between observables, spins set in the primordial collapse, detectable mergers set by the long-term halo, and a two-component stochastic background, and, in particular, that both the spin and the mass data favour a primordial mass function truncated near $50\,M_\odot$. | 原始ブラックホール（PBH）は、本質的に無回転で誕生し、原始曲率変動が非ガウス型の裾野を持つ場合、強くクラスター化すると予想されます。 したがって、PBH集団で測定されるスピンは、動的に生成されたものでなければなりません。 ほぼ放物線状の動的捕獲合体を扱うように修正された\textsc{nbody6++gpu}を用いた直接的なN体シミュレーションを使用して、初期に無回転のPBHクラスターが、重力波観測で現在感度を持つスピン、質量、および確率的背景のシグネチャを発達させる条件を定量化します。 我々は、30 - 50 M_\odot$ の範囲で二乗平均スピン $χ_{\rm rms}\sim0.1 - 0.2$ を生成するには、10^{-5}\,{\rm pc}$ 程度の初期のプラマー半径が必要であるのに対し、宇宙論的時間スケールで存続するにはパーセク スケールのクラスターが必要であるという、鋭い矛盾を発見した。 この矛盾は、コンパクトで短命なコアが広がったハローに埋め込まれた原始ブラックホールが形成される場合、自然に解消されるため、我々は 2 つのレジームを独立したブロックとしてシミュレートする。 中心ブロック（4000個の原始ブラックホール、プラマー半径3×10⁻⁶～10⁻⁴ pc）は数日から数年で崩壊し、軌道が強く非円形（e→1）で無次元軌道角運動量が低い合体バーストが発生するため、残骸のスピンは系統的に準円形の値χ≒0.7を下回る。 形成時の赤方偏移により、中心合体はLISAで観測可能な10⁻⁶～10⁻⁴ Hz帯でピークを示す確率的背景を残す。 この図は、観測可能なもの、原始崩壊で設定されたスピン、長期ハローによって設定された検出可能な合体、および2成分の確率的背景の間で特定の分業を予測しており、特に、スピンと質量データの両方が、$50\,M_\odot$付近で切り捨てられた原始質量関数を支持しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black-hole critical curves and photon rings provide complementary probes of strong-field geometry, motivating a unified analytic description of these observables beyond Kerr and a direct comparison with the Kerr predictions. We develop such a description for polar observers in a radial class of stationary, axisymmetric spacetimes with separable null geodesics. The spacetime dependence is organized through natural optical combinations selected by the null dynamics and a Kerr-relative representation suited to weak deviations from Kerr. We derive compact exact expressions for the polar critical radius, Lyapunov exponent, time delay, and rotation parameter, together with general first-order formulas that can be applied once the deformation functions of a specific metric are supplied. The weak-deviation analysis shows that the combined polar observables probe only a finite set of local deformation values and radial derivatives at the critical orbit, rather than the full radial profiles. | ブラックホールの臨界曲線と光子リングは、強磁場幾何学の相補的なプローブとなり、カー理論を超えたこれらの観測量の統一的な解析的記述と、カー理論の予測との直接比較を促します。 本稿では、分離可能なヌル測地線を持つ、静止した軸対称時空の動径クラスにおける極観測者に対するそのような記述を開発します。 時空依存性は、ヌルダイナミクスによって選択された自然な光学的組み合わせと、カー理論からの弱い偏差に適したカー相対表現によって整理されます。 極臨界半径、リアプノフ指数、時間遅延、回転パラメータの簡潔な厳密な式と、特定の計量の変形関数が与えられた場合に適用できる一般的な一次式を導出します。 弱い偏差の解析により、結合された極観測量は、完全な動径プロファイルではなく、臨界軌道における有限個の局所的な変形値と動径微分のみをプローブすることが示されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Large primordial curvature and tensor perturbations on small scales can generate second-order tensor-scalar induced gravitational waves (TSIGWs) through scalar-scalar, tensor-scalar, and tensor-tensor source terms. TSIGWs are recognized as one of the principal contributors to the stochastic gravitational wave background (SGWB) observations. We explore the energy density spectrum of second-order TSIGWs in the presence of non-Gaussian primordial curvature perturbations. Furthermore, we present the first calculation of the anisotropic angular power spectrum associated with second-order TSIGWs, which provides a promising tool to discriminate them from other SGWB sources. | 大きな原始曲率と小規模なテンソル摂動は、スカラー-スカラー、テンソル-スカラー、およびテンソル-テンソルソース項を介して、2次テンソル-スカラー誘導重力波（TSIGW）を生成する可能性があります。 TSIGWは、確率的重力波背景（SGWB）観測の主要な寄与因子の1つとして認識されています。 本研究では、非ガウス型の原始曲率摂動が存在する場合の2次TSIGWのエネルギー密度スペクトルを調べます。 さらに、2次TSIGWに関連する異方性角パワースペクトルの最初の計算結果を示します。 これは、他のSGWBソースからTSIGWを識別するための有望なツールとなります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a covariant framework for Josephson transport, superconducting interference, and shunt noise in the scale-dependent exterior generated by an Oppenheimer--Snyder-like collapse. Static Josephson frequencies and transported currents referred to Killing time acquire one lapse factor, whereas power acquires two. For a junction comoving with the collapsing surface, the coordinate-time phase rate differs from the frequency received at infinity because of null propagation and Doppler effects. We derive the exact radial-null travel-time kernel and show that its local near-extremal logarithmic enhancement crosses over, at fixed emission offset, to pole-controlled extremal behavior. We also obtain the redshifted resistively and capacitively shunted-junction equation and the dc and microwave-driven two-junction interference envelopes. In the negligible-total-inductance limit, static lapse imbalance modifies lobe amplitudes without shifting their centers, whereas microwave-induced translations require dynamical fluxoid closure. In a Hartle--Hawking state, Tolman redshift produces a superconducting exclusion layer and a lapse-independent asymptotic shunt-noise spectrum; its low-frequency limit obeys a parameter-free fluctuation--delay relation. Finally, we derive a shadow--Josephson consistency relation and sensitivity bounds on the running parameter. | オッペンハイマー・スナイダー型崩壊によって生成されるスケール依存外部におけるジョセフソン輸送、超伝導干渉、およびシャントノイズの共変フレームワークを開発します。 キリング時間を参照した静的ジョセフソン周波数と輸送電流は1つのラプス係数を持ち、電力は2つのラプス係数を持ちます。 崩壊面と共動する接合の場合、ヌル伝搬とドップラー効果のため、座標時間位相レートは無限遠で受信される周波数とは異なります。 正確な半径ヌル伝搬時間カーネルを導出し、その局所的な極値に近い対数的増強が、固定された放射オフセットで極制御の極値挙動に交差することを示します。 また、赤方偏移した抵抗および容量シャント接合方程式と、直流およびマイクロ波駆動の2接合干渉包絡線も得ます。 総インダクタンスが無視できる極限では、静的な時間経過による不均衡はローブの中心をずらすことなく振幅を変化させるが、マイクロ波誘起による並進運動は動的な磁束閉鎖を必要とする。 ハートル・ホーキング状態では、トルマン赤方偏移により超伝導排除層と時間経過に依存しない漸近的なシャント雑音スペクトルが生じる。 その低周波極限は、パラメータに依存しないゆらぎ・遅延関係に従う。 最後に、シャドウ・ジョセフソン整合性関係と、実行パラメータに対する感度限界を導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Future pulsar timing observations near Sgr~A* offer a unique probe of gravitational physics in the vicinity of a supermassive black hole. We forecast the ability of such measurements to constrain a Buchdahl-inspired $R^2$ gravity, parameterized by a single deviation parameter $ε$, using a timing framework that self-consistently integrates orbital dynamics with light-propagation delays and preserves the full timing solution across the observing span. Through Fisher-matrix forecasts for a representative pulsar, we systematically isolate how the precision on $ε$ depends on orbital geometry. We find that shorter orbital periods and higher eccentricities significantly enhance sensitivity, consistent with a substantial contribution from observations near periastron. As a benchmark comparison, we further consider a hypothetical pulsar on an S2-like orbit ($P_b=16~{\rm yr}$, $e=0.88$) and obtain a statistical sensitivity of $σ_ε\sim 10^{-4}$ within the adopted weak-field, static, and spherically symmetric timing model. This sensitivity is comparable to the natural order-of-magnitude truncation scale of the 1PN expansion and should not be interpreted as a complete forecast for the real Sgr~A* system. Under the adopted idealized assumptions, the characteristic statistical scale is several orders of magnitude below the current S2 95\% confidence interval half-width ($|ε|_{\rm S2}^{\rm 95\%}\approx 0.56$), though this comparison is heuristic given the differing confidence levels. These trends provide quantitative guidance for target selection and campaign design in future Galactic-center pulsar searches. | Sgr~A* 近傍での将来のパルサータイミング観測は、超大質量ブラックホール近傍の重力物理学を独自に探る手段となる。 我々は、軌道力学と光伝搬遅延を自己無撞着に統合し、観測期間全体にわたって完全なタイミング解を保持するタイミングフレームワークを用いて、単一の偏差パラメータ $ε$ でパラメータ化されたブッフダールに触発された $R^2$ 重力を、このような測定によって制約できるかどうかを予測する。 代表的なパルサーに対するフィッシャー行列予測を通して、$ε$ の精度が軌道形状にどのように依存するかを体系的に分離する。 軌道周期が短く、離心率が高いほど感度が大幅に向上することがわかった。 これは、近星点近傍での観測が大きな寄与をしていることを示唆している。 ベンチマーク比較として、S2 型軌道 ($P_b=16~{\rm yr}$、$e=0.88$) 上の仮想パルサーをさらに検討し、採用した弱磁場、静的、球対称タイミングモデル内で $σ_ε\sim 10^{-4}$ の統計的感度を得ました。 この感度は 1PN 膨張の自然な桁切り捨てスケールに匹敵し、実際の Sgr~A* システムの完全な予測として解釈すべきではありません。 採用した理想化された仮定の下では、特徴的な統計的スケールは、現在の S2 95\% 信頼区間の半幅 ($|ε|_{\rm S2}^{\rm 95\%}\approx 0.56$) より数桁小さいですが、信頼水準が異なるため、この比較は経験的なものです。 これらの傾向は、将来の銀河中心パルサー探索におけるターゲット選択とキャンペーン設計のための定量的指針となります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the relative phase primarily controls the survival, rather than the initial formation, of the common bridge in head-on collisions of radially excited boson stars. We vary the relative phase and track the post-contact bridge evolution across different boson-star configurations and scalar potentials. In the benchmark, all sampled phases form a common bridge, while larger phase offsets reduce its persistence; the same suppression persists across the configurations and potentials studied. | 本研究では、放射状に励起されたボソン星の正面衝突において、共通ブリッジの初期形成ではなく、その存続を主に制御するのは相対位相であることを示す。 相対位相を変化させ、様々なボソン星配置とスカラーポテンシャルにおける衝突後のブリッジの進化を追跡する。 ベンチマーク実験では、サンプリングされた全ての位相で共通ブリッジが形成されるが、位相オフセットが大きいほどその持続性は低下する。 この抑制効果は、研究対象とした全ての配置とポテンシャルにおいて同様に認められる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Stress-tensor fluctuations carry information that is absent from the mean semiclassical Einstein equation, but their observable effect depends as much on the response of the geometry as on the noise itself. We formulate an effective, quasistationary spherical model organized by the response--noise structure of a quantum Langevin equation. A prescribed mean dressing and a horizon-localized colored source are varied independently. For every source realization we reconstruct the lapse, locate its outer trapping horizon, and evaluate the adiabatic Hayward--Kodama temperature from the slope at that same root. As the mean lapse approaches an inner--outer root merger, its inverse slope acts as a geometric susceptibility: a fixed source covariance produces enhanced horizon fluctuations, horizon--temperature covariance, and a positively skewed, greybody-filtered luminosity. The specific advance is a single-realization map from colored metric noise to correlated geometric, thermal, and radiative statistics, together with an explicit separation of reservoir strength from near-critical amplification. The model is a stochastic-semiclassical testbed, not a microscopic evaluation of Unruh-state response and noise kernels. | スクリプト関数が見つかりません: doGet |
| Original Text | 日本語訳 |
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| High-frequency gravitational waves in the MHz--GHz range require detection strategies beyond conventional interferometers. We study the response of a SQUID-terminated superconducting microwave cavity as a narrowband parametric transducer. The cavity boundary conditions and the flux dependence of the Josephson inductance are used to derive the quarter-wave mode spectrum and the first-order eigenfrequency response to changes in the physical line length, phase velocity, and SQUID inductive length. By projecting the perturbed dynamics onto the static cavity modes, we show that the resonance-frequency response and the photon-pair-production response are generally distinct. We therefore introduce two independent kernels, $R_n^ω$ and $R_n^{\rm pair}$, which coincide only when changes in mode normalization and spatial profiles can be neglected. Near $Ω_{\rm GW}\simeq 2ω_n$, the isolated-mode dynamics reduce to a Mathieu-type parametric amplifier, allowing the photon number, quadrature variances, gain, and instability threshold to be obtained in the presence of dissipation. Spontaneous photon production scales quadratically with the gravitational-wave strain and is extremely small for representative parameters, whereas phase-sensitive responses with a coherent probe can scale linearly with strain. The framework therefore provides a theoretical description of narrowband gravitational-wave transduction, while a quantitative sensitivity estimate requires device-specific calibration of the mechanical--electromagnetic response, verification of mode isolation, and a complete treatment of loss and noise. | スクリプト関数が見つかりません: doGet |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate asymptotically Weyl-invariant gravity (AWIG) in the Palatini formulation, defined by an exponent n that interpolates between an Einstein-like infrared regime, where n goes to one, and a Weyl-invariant ultraviolet regime, where n goes to two. In four dimensions, we show that exact Weyl invariance within the minimal scalar Palatini f(R) sector uniquely selects the R^2 action as the ultraviolet endpoint. Interpreting the exponent as an effective curvature-dependent quantity, we constrain a phenomenological class of smooth autonomous flows compatible with the required infrared and ultraviolet endpoints. We then analyse the strict ultraviolet theory. On the regular branch R not equal to zero, and within a restricted torsionless, parity-even sector constructed purely from curvature, all admissible divergent on-shell counterterms reduce at arbitrary loop order to the original \sqrt{-g}R^2 term plus a topological Euler density. Although this conditional result does not establish full off-shell perturbative renormalizability, it provides nontrivial evidence for improved ultraviolet behaviour relative to Einstein gravity and identifies a concrete target for a future first-principles renormalization-group calculation. | 我々は、パラティーニ定式化における漸近的にワイル不変な重力（AWIG）を調査する。 この定式化では、指数nによって定義され、nが1に近づくアインシュタイン型の赤外領域と、nが2に近づくワイル不変な紫外領域の間を補間する。 4次元では、最小スカラーパラティーニf(R)セクター内の厳密なワイル不変性により、紫外端点としてR^2作用が一意に選択されることを示す。 指数を有効な曲率依存量として解釈することで、必要な赤外端点と紫外端点に適合する滑らかな自律流の現象論的クラスを制約する。 次に、厳密な紫外理論を解析する。 正則分岐Rがゼロでない場合、曲率のみから構成される制限されたねじれのないパリティ偶数セクター内で、許容されるすべての発散オンシェル対項は、任意のループ次数で元の\sqrt{-g}R^2項と位相的オイラー密度に還元される。 この条件付きの結果は、完全なオフシェル摂動繰り込み可能性を確立するものではないが、アインシュタイン重力と比較して改善された紫外挙動の非自明な証拠を提供し、将来の第一原理繰り込み群計算の具体的な目標を特定するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| An interesting feature of quantum corrections to the Bekenstein--Hawking entropy is the appearance of logarithmic area terms, whose coefficients are governed by the spectrum of massless fields. For near-extremal black holes, the entropy also receives a logarithmic temperature corrections, whose coefficient is determined by the zero modes of the corresponding extremal black holes. In this paper, we study near-extremal rotating black holes in three, four, and five dimensions with an important focus on rotational zero modes. For three-dimensional BTZ black holes, our results are in agreement with the microscopic description. Furthermore, by treating the cosmological constant scale \(\ell\) as an independent parameter, we find an additional \(\log \ell\) correction to the entropy at extremality. For the five-dimensional BMPV black hole, we explicitly construct all the extremal zero modes and use them to evaluate the log temperature corrections to the entropy. | ベッケンシュタイン・ホーキングエントロピーに対する量子補正の興味深い特徴は、対数面積項の出現であり、その係数は質量ゼロ場のスペクトルによって決定されます。 準極限ブラックホールの場合、エントロピーは対数温度補正も受け、その係数は対応する極限ブラックホールのゼロモードによって決定されます。 本論文では、回転ゼロモードに重点を置き、3、4、5次元の準極限回転ブラックホールを研究します。 3次元BTZブラックホールの場合、我々の結果は微視的記述と一致します。 さらに、宇宙定数スケール\(\ell\)を独立パラメータとして扱うことにより、極限におけるエントロピーへの追加の\(\log \ell\)補正を発見しました。 5次元BMPVブラックホールの場合、すべての極限ゼロモードを明示的に構築し、それらを使用してエントロピーへの対数温度補正を評価します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore the construction of higher-dimensional Einstein-Maxwell(-Chern-Simons) solutions from vacuum seeds by means of a generalized Kerr-Schild transformation along a geodesic null vector field $\mathbf{k}$. Assuming the vector potential $\mathbf{A}$ to be aligned with $\mathbf{k}$, and $\mathbf{k}$ to be a Weyl aligned null direction satisfying the ``optical constraint'', we arrive at three distinct branches of solutions. If $\mathbf{k}$ is expanding and twisting, then its shear must vanish -- this branch includes certain charged Taub-NUT metrics. If $\mathbf{k}$ is expanding and twistfree, one finds two subfamilies: Robinson-Trautman electrovac solutions with a non-null Maxwell field if the shear is zero, or shearing solutions with a null field. Finally, the case when $\mathbf{k}$ is non-expanding reduces to a subset of the known Kundt solutions. In all cases, the Chern-Simons term turns out to be identically zero on-shell. In passing, by relaxing the alignment assumption on $\mathbf{A}$, we also obtain a six-dimensional extension of a charged Taub-NUT metric for which the magnetic part of the field strength is a linear combination of two distinct Kähler 2-forms, as opposed to the previously known examples in more than four dimensions. | 我々は、測地線ヌルベクトル場 $\mathbf{k}$ に沿った一般化された Kerr-Schild 変換によって、真空シードからの高次元 Einstein-Maxwell(-Chern-Simons) 解の構築を探求する。 ベクトルポテンシャル $\mathbf{A}$ が $\mathbf{k}$ と整列し、$\mathbf{k}$ が「光学的制約」を満たす Weyl 整列ヌル方向であると仮定すると、解の 3 つの異なる分岐に到達する。 $\mathbf{k}$ が膨張してねじれている場合、そのせん断はゼロでなければならない。 この分岐には、特定の電荷 Taub-NUT 計量が含まれる。 $\mathbf{k}$ が膨張してねじれがない場合、2 つのサブファミリーが見つかる。 せん断がゼロの場合、非ヌル Maxwell 場を持つ Robinson-Trautman 電気真空解、またはヌル場を持つせん断解。 最後に、$\mathbf{k}$ が非膨張の場合、既知の Kundt 解のサブセットに帰着します。 すべての場合において、Chern-Simons 項はオンシェルで恒等的にゼロになります。 ちなみに、$\mathbf{A}$ の整列仮定を緩和することで、磁場強度の磁気部分が 2 つの異なる Kähler 2 形式の線形結合となる、荷電 Taub-NUT 計量の 6 次元拡張も得られます。 これは、以前に知られている 4 次元を超える例とは異なります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we develop a perturbative framework for inflation driven by a complex inflaton with non-minimal gravitational coupling and a non-Hermitian potential. During the observable cosmic microwave background radiation era, the dynamics reduce to an effectively conservative two-field model, preserving the predictions of the $α$-attractor class and satisfying Planck 2018 and BICEP/Keck constraints on $n_s$, $r$, and $f_{\mathrm{NL}}$. Near the end of inflation, trajectory bending activates the non-Hermitian sector, triggering geometric reheating. The resulting non-unitary evolution modifies the curvature spectrum and stochastic gravitational-wave background through a calculable damping factor determined by the complex mass eigenvalues. While cosmic microwave background-scale observables remain essentially unchanged, a distinctive suppression emerges in the high-frequency gravitational-wave spectrum ($f > 10^2$ Hz), potentially testable by future detectors such as the Einstein Telescope and the Big Bang Observer. | 本研究では、非最小重力結合と非エルミートポテンシャルを持つ複素インフラトンによって駆動されるインフレーションの摂動論的枠組みを開発する。 観測可能な宇宙マイクロ波背景放射の時代において、ダイナミクスは実質的に保存的な2場モデルに還元され、$α$アトラクタークラスの予測を維持し、$n_s$、$r$、および$f_{\mathrm{NL}}$に対するPlanck 2018およびBICEP/Keckの制約を満たす。 インフレーションの終盤近くでは、軌道の曲がりが非エルミートセクターを活性化し、幾何学的再加熱を引き起こす。 結果として生じる非ユニタリー進化は、複素質量固有値によって決定される計算可能な減衰係数を介して曲率スペクトルと確率的重力波背景を変化させる。 宇宙マイクロ波背景放射スケールの観測量は基本的に変化しない一方で、高周波重力波スペクトル（$f > 10^2$ Hz）には特徴的な抑制が現れており、これはアインシュタイン望遠鏡やビッグバンオブザーバーなどの将来の検出器によって検証される可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate strong cosmic censorship (SCC) for massless scalar perturbations of electrically neutral black holes immersed in a Chaplygin-like dark fluid (CDF). The matter distribution produces an asymptotically de Sitter exterior while supporting an inner Cauchy horizon. We derive a closed-form parametrization of the extremal and Nariai horizon boundaries. This analytic control yields explicit near-extremal asymptotics for the horizon splitting and Cauchy-horizon surface gravity, together with an analytic expression for the leading near-extremal scalar quasinormal spectrum. The fundamental near-extremal damping rate approaches the Cauchy-horizon surface gravity, whereas higher angular multipoles retain explicit dependence on the CDF extremal geometry. Combining these analytic results with global quasinormal-mode calculations, we determine the spectral gap and assess the Christodoulou formulation of SCC throughout the three-horizon domain. Potential SCC violation is confined to a narrow region near extremality. As the effective cosmological scale increases, the lower boundary of this region is controlled successively by de Sitter, photon-sphere, and de Sitter modes, while its normalized width varies nonmonotonically. | 我々は、チャプリギン型暗黒流体（CDF）に浸された電気的に中性のブラックホールの質量ゼロのスカラー摂動に対する強い宇宙検閲（SCC）を調査する。 物質分布は漸近的にド・ジッター外面を生成する一方で、内側のコーシー地平線を支える。 我々は、極値およびナリアイ地平線の境界の閉形式パラメータ化を導出する。 この解析的制御により、地平線分裂とコーシー地平線表面重力の明示的な近極値漸近式と、主要な近極値スカラー準正規スペクトルの解析的表現が得られる。 基本的な近極値減衰率はコーシー地平線表面重力に近づくが、高次の角多重極はCDF極値幾何学への明示的な依存性を保持する。 これらの解析結果をグローバル準正規モード計算と組み合わせることで、スペクトルギャップを決定し、3つの地平線領域全体にわたるSCCのクリストドゥル定式化を評価する。 潜在的なSCC違反は、極限付近の狭い領域に限定される。 有効宇宙論的スケールが増加するにつれて、この領域の下限はド・ジッターモード、光子球モード、およびド・ジッターモードによって順次制御されるが、その正規化された幅は単調ではない変化を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Neutron star radius measurements, particularly using X-ray data collected with the Neutron star Interior Composition Explorer (NICER), have provided invaluable information for models of cold, catalyzed matter at densities above that of nuclear saturation. Here we present an analysis of NICER data on the 318-Hz pulsar PSR J0614-3329, which has a mass ~1.4-1.5 solar masses determined from radio observations. The best-fitting model we explore has three uniform-temperature circular hot spots and yields a symmetric 68% credible range for the equatorial circumferential radius of 9.88-12.77 km. We also explore joint fits to the NICER data and the X-ray Multi-Mirror (XMM-Newton) data on this pulsar, but find that the models that best fit both data sets systematically underpredict the XMM-Newton data when, as is standard, it is assumed that the XMM-Newton background is known from observations of surrounding fields. Finally, we discuss the implications of our results, combined with data on other neutron stars, for the properties of the dense matter in neutron star cores. | 中性子星の半径測定、特に中性子星内部組成探査機（NICER）で収集されたX線データを用いた測定は、核飽和密度を超える密度における低温触媒物質のモデルにとって非常に貴重な情報を提供してきた。 本稿では、電波観測から質量が太陽質量の約1.4～1.5倍と推定される318HzパルサーPSR J0614-3329に関するNICERデータの解析結果を示す。 我々が検討した最適モデルは、温度が均一な円形ホットスポットが3つあり、赤道周半径の68%信頼区間が9.88～12.77kmとなる対称的なモデルである。 また、このパルサーに関するNICERデータとX線マルチミラー（XMM-Newton）データへの同時フィッティングも検討しましたが、標準的なようにXMM-Newtonの背景が周囲のフィールドの観測から既知であると仮定した場合、両方のデータセットに最もよく適合するモデルは、XMM-Newtonデータを系統的に過小評価することがわかりました。 最後に、他の中性子星のデータと組み合わせた我々の結果が、中性子星中心部の高密度物質の特性に及ぼす影響について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Space-based gravitational-wave detectors can observe stellar-mass binary black holes (BBHs) long before merger, allowing weak environmental perturbations to accumulate. For binaries embedded in active galactic nucleus (AGN) disks, the local gas density characterizes the environment of the supermassive black hole (SMBH) and compact-object migration. We study whether such signals can constrain this density when a stellar-mass BBH orbits a Kerr SMBH. We evolve the outer orbit with relativistic corrections and gaseous dynamical friction (DF), and construct the detector-frame waveform including BBH inspiral, de Sitter precession, DF phase correction, and moving-source effects. Using Fisher-matrix calculations for sampled systems, we estimate statistical uncertainties and systematic errors. Larger gas densities generally improve the statistical precision of several source and outer-orbit parameters, but also increase systematic errors when DF is omitted. For favorable GW190521-like systems observed by LISA for one year, the disk density can be constrained at the level of $σ_ρ\sim10^{-12}\text{--}10^{-10}\,{\rm g\,cm^{-3}}$. Such constraints would connect BBH merger environments to the gas structure of galactic nuclei and the conditions that support black hole growth. These results indicate that hierarchical BBH inspirals can probe AGN disk environments, provided that gas effects are modeled consistently. | 宇宙重力波検出器は、恒星質量連星ブラックホール（BBH）が合体するずっと前から観測できるため、弱い環境摂動が蓄積される。 活動銀河核（AGN）円盤に埋め込まれた連星の場合、局所的なガス密度は超大質量ブラックホール（SMBH）の環境とコンパクト天体の移動を特徴づける。 我々は、恒星質量BBHがカーSMBHの周りを公転する場合、このような信号がこの密度を制約できるかどうかを研究する。 相対論的補正とガスの動的摩擦（DF）を用いて外側の軌道を進化させ、BBHの合体、ド・ジッター歳差運動、DF位相補正、および移動源効果を含む検出器フレーム波形を構築する。 サンプリングされたシステムに対してフィッシャー行列計算を用いて、統計的不確実性と系統誤差を推定する。 ガス密度が大きいほど、一般的にいくつかの源と外側軌道パラメータの統計的精度が向上するが、DFを省略すると系統誤差も増加する。 LISAが1年間観測したGW190521のような好ましい系では、円盤密度は$σ_ρ\sim10^{-12}\text{--}10^{-10}\,{\rm g\,cm^{-3}}$のレベルで制約される。 このような制約は、BBH合体環境を銀河核のガス構造およびブラックホールの成長を支える条件と結びつける。 これらの結果は、ガス効果が一貫してモデル化されていれば、階層的なBBH合体によってAGN円盤環境を調査できることを示している。 |
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| Pole-skipping occurs at special complex frequencies and momenta where the retarded Green function of a black-hole or black-brane background is not uniquely defined. The local near-horizon mechanism is well known: at resonance, a Frobenius recurrence matrix loses rank and the space of smooth horizon solutions enlarges. We address the global question of how two boundary-normalized solutions enter this resonant horizon solution space. For a general second-order scalar radial equation on a nonextremal background analytic near the horizon, the Frobenius recurrence at the resonant order yields a solvability condition. We prove that its vanishing is equivalent to singularity of the horizon recurrence matrix, absence of the logarithmic Frobenius term, and existence of two independent smooth horizon solutions. Away from resonance, the source zero is equivalent to horizon smoothness of the response-normalized solution, while the response zero is equivalent to horizon smoothness of the source-normalized solution. We then analyze the parameter-dependent simple pole of the nonresonant ingoing solution as resonance is approached. After removing this singularity, its resonant limit is proportional to the larger-root Frobenius solution, with proportionality factor given by the same solvability function. Continuing to the boundary shows that the same condition is equivalent to simultaneous vanishing of the two regularized boundary connection coefficients. This establishes a horizon-to-boundary dictionary between local Fuchsian resonance and the boundary source-response 0/0 structure of pole-skipping. Finally, different directions of approach can select different resonant solutions, with the selection governed by the first parameter variation of the same solvability function. | 極移動は、ブラックホールまたはブラックブレーン背景の遅延グリーン関数が一意に定義されない特殊な複素周波数と運動量で発生します。 局所的な地平線近傍のメカニズムはよく知られています。 共鳴において、フロベニウス再帰行列のランクが低下し、滑らかな地平線解の空間が拡大します。 本稿では、境界正規化された2つの解がどのようにしてこの共鳴地平線解空間に入るのかという大域的な問題を取り上げます。 地平線近傍で解析的な非極値背景上の一般的な2階スカラー動径方程式の場合、共鳴次数におけるフロベニウス再帰は可解条件を与えます。 我々は、この再帰がゼロになることが、地平線再帰行列の特異性、対数フロベニウス項の不在、および2つの独立した滑らかな地平線解の存在と等価であることを証明します。 共鳴から離れた領域では、ソースゼロは応答正規化解の地平線滑らかさと等価であり、応答ゼロはソース正規化解の地平線滑らかさと等価です。 次に、共鳴に近づくにつれて、非共鳴流入解のパラメータ依存単純極を解析します。 この特異点を除去すると、その共鳴極限はより大きな根を持つフロベニウス解に比例し、比例定数は同じ可解関数によって与えられます。 境界まで進むと、同じ条件が2つの正則化された境界接続係数の同時消失と等価であることがわかります。 これにより、局所的なフックス共鳴と極スキップの境界ソース応答0/0構造との間に、地平線から境界への対応関係が確立されます。 最後に、異なるアプローチ方向によって異なる共鳴解が選択され、その選択は同じ可解関数の最初のパラメータ変動によって決定されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate linear polarization images of static, spherically symmetric neutron stars illuminated by a geometrically and optically thin accretion disk. Neutron star equilibrium configurations are constructed with a polytropic equation of state, and the null geodesic equations and the parallel transport equation for the linear polarization vector are solved in the geometric optics approximation. The numerical results show that the total polarized intensity is generally positively correlated with the total intensity and reaches its maximum near the neutron star surface. As the observer inclination increases, the symmetry of the polarization images is progressively broken. In addition, the magnetic field configuration mainly affects the direction of the polarization vectors, while its influence on the overall polarized intensity distribution is comparatively limited. To further characterize the spatial structure of the polarization direction, we introduce the net electric vector position angle $χ_{\mathrm{net}}$ and the second azimuthal Fourier mode $\angleβ_2$. A comparison with polarization images of a Schwarzschild black hole reveals clear differences between the two types of compact objects in the locations of strongly polarized regions and the size of the central region without a polarization signal. These results show that linear polarization images provide information beyond total intensity images for distinguishing neutron stars from black holes. | 幾何学的にも光学的にも薄い降着円盤によって照らされた、静止した球対称中性子星の線形偏光画像を調査します。 中性子星の平衡構成はポリトロピック状態方程式で構築され、線形偏光ベクトルのヌル測地線方程式と平行輸送方程式は幾何光学近似で解かれます。 数値結果は、全偏光強度が一般的に全強度と正の相関があり、中性子星表面付近で最大になることを示しています。 観測者の傾斜が増加するにつれて、偏光画像の対称性は徐々に破れます。 さらに、磁場構成は主に偏光ベクトルの方向に影響を与え、全体的な偏光強度分布への影響は比較的限定的です。 偏光方向の空間構造をさらに特徴付けるために、正味電場ベクトル位置角 $χ_{\mathrm{net}}$ と第 2 方位角フーリエモード $\angleβ_2$ を導入します。 シュワルツシルトブラックホールの偏光画像との比較から、強い偏光領域の位置と偏光信号のない中心領域の大きさにおいて、これら2種類のコンパクト天体の間に明確な違いがあることが明らかになった。 これらの結果は、線形偏光画像が、全強度画像だけでは得られない、中性子星とブラックホールを区別するための情報を提供することを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The magnetic Reissner-Nordstrom black hole embedded into the Bertotti-Robinson magnetic field is presented. Then it is used, as a seed, to generate, through the Harrison transformation of the Ersnt's equations, the Reissner-Nordstrom metric in the Bertotti-Robinson-Bonnor-Melvin magnetic field. Special cases generalising, the vacuum hairy type I Schwarzschild solution is discussed. The local equivalence between various forms of the Schwarzschild-Bertotti-Robinson is shown by exhibiting the explicit diffeomorphism. | ベルトッティ・ロビンソン磁場に埋め込まれた磁気ライスナー・ノルドシュトロムブラックホールを提示する。 次に、これをシードとして、エルンストの方程式のハリソン変換を通して、ベルトッティ・ロビンソン・ボナー・メルビン磁場におけるライスナー・ノルドシュトロム計量を生成する。 真空毛状タイプIシュワルツシルト解を一般化した特殊な場合について議論する。 シュワルツシルト・ベルトッティ・ロビンソンの様々な形式間の局所的等価性を、明示的な微分同相写像を示すことによって示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct the electric and magnetic Carroll limits of the $\mathcal{O}(F^2)$-truncated $\text{D}_p$-brane via the Polyakov--KK route, which combines a single-mode Kaluza--Klein-like reduction at fixed light-cone momentum with a Dirac classification that keeps the auxiliary worldvolume frame. Unlike the $U(1)$-free ILST string, for $p\geq2$ the Carrollian D$_{p}$-brane cannot be treated as a consistent fixed-frame constrained system after the Dirac classification. In the electric family the obstruction is directly produced by the worldvolume $U(1)$ matter sector, while in the magnetic family the frame retention is forced by the scalar kinetic's density-weight structure rather than by the $U(1)$ currents. The frame must therefore be retained through the classification and eliminated afterwards by Dirac brackets. Freezing it beforehand is not a legitimate step in the Dirac procedure. The embedding scalar sector inherits the Carroll--Weyl $χ$ structure at the level of the ILST kinetic density, which is $χ$-invariant, whereas the full scalar action is only $χ$-covariant. The local extension of $χ$ to the full matter sector is obstructed by the $U(1)$ sector through the Gauss, circle and $A_-$-gradient brackets. The electric family keeps the global rescaling as a weak symmetry, while the magnetic family fails even for a global parameter. For $P_{-}\neq0$ the electric and magnetic families have $d-2$ and $d-3$ degrees of freedom, and the restored local circle at $P_{-}=0$ removes one further degree of freedom in each family. These features identify the resulting theories as constrained systems distinct from both the null string and the parent $\mathcal{O}(F^2)$ DBI theory, and we also discuss their on-shell interpretation and relation to tensionless/null strings. | 我々は、固定された光円錐運動量での単一モードのカルツァ・クライン型縮約と補助ワールドボリュームフレームを保持するディラック分類を組み合わせたポリャコフ-KKルートを介して、$\mathcal{O}(F^2)$切断された$\text{D}_p$ブレーンの電気的および磁気的キャロル極限を構築する。 $U(1)$フリーILSTストリングとは異なり、$p\geq2$の場合、キャロルD$_{p}$ブレーンは、ディラック分類後に一貫した固定フレーム拘束システムとして扱うことはできない。 電気的ファミリーでは、障害はワールドボリューム$U(1)$物質セクターによって直接生成されるが、磁気的ファミリーでは、フレーム保持は$U(1)$電流ではなく、スカラー運動の密度重み構造によって強制される。 したがって、フレームは分類を通じて保持され、その後ディラック括弧によって消去されなければならない。 事前にそれを凍結することは、ディラック手順の正当なステップではない。 埋め込みスカラーセクターは、ILST運動密度レベルでキャロル-ワイル$χ$構造を継承し、これは$χ$不変ですが、完全なスカラー作用は$χ$共変のみです。 $χ$の完全な物質セクターへの局所的拡張は、ガウス、円、および$A_-$勾配ブラケットを介して$U(1)$セクターによって妨げられます。 電気ファミリーは、グローバルな再スケーリングを弱い対称性として保持しますが、磁気ファミリーはグローバルパラメータに対しても失敗します。 $P_{-}\neq0$の場合、電気ファミリーと磁気ファミリーはそれぞれ$d-2$と$d-3$の自由度を持ち、$P_{-}=0$で復元された局所円は、各ファミリーでさらに1つの自由度を取り除きます。 これらの特徴は、結果として得られる理論が、ヌルストリングと親理論である$\mathcal{O}(F^2)$ DBI理論の両方とは異なる制約付きシステムであることを示しており、また、それらのオンシェル解釈と、張力のない/ヌルストリングとの関係についても議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive the background equations and complete odd- and even-parity quadratic actions for static, spherically symmetric black holes with radial scalar hair in general quartic-quintic Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi (GLPV) theories, including Horndeski. On regular, nondegenerate branches, the formulation applies across Killing horizons and yields local no-ghost conditions and radial and angular eikonal characteristics. Tensor modes in both parity sectors share the same squared radial speed. When the radial coordinate is timelike, generic antisymmetric mixing induces nonstandard large-multipole scaling for both even-parity angular branches. Requiring both branches to have finite, nonzero eikonal phase speeds selects the Horndeski-related compatibility condition between the quartic and quintic beyond-Horndeski functions. This condition aligns the covariant degeneracy directions and permits a local disformal map to Horndeski when regular and invertible. For a finite, nonzero scalar kinetic term at the horizon, every nontrivial branch of the exact quadratic GLPV black hole is locally unstable or has a degenerate tensor cone near a simple outer horizon. Apart from identified exceptions, this obstruction extends to general shift- and reflection-symmetric quadratic GLPV theories and the regular Horndeski-related branch of the quartic-quintic class. Finally, for scalar-Gauss-Bonnet black holes with a vanishing horizon scalar kinetic term, we construct analytic power-law quartic beyond-Horndeski deformations whose associated quintic function is fixed by the same condition. At sufficiently small coupling, all local no-ghost and high-frequency gradient-stability conditions hold throughout the exterior. For a linear Gauss-Bonnet coupling, we estimate an interior scale below which the background and stability expansions lose perturbative control; this does not imply a physical instability. | 我々は、ホルンデスキ理論を含む一般的な 4 次・5 次グレイズ・ラングロワ・ピアッツァ・ヴェルニッツィ (GLPV) 理論において、動径スカラーヘアを持つ静的球対称ブラックホールの背景方程式と完全な奇パリティおよび偶パリティの 2 次作用を導出する。 正則で非退化な分岐では、この定式化はキリング地平線を越えて適用され、局所的なゴーストなし条件と動径および角度のアイコナール特性が得られる。 両パリティセクターのテンソルモードは同じ二乗動径速度を共有する。 動径座標が時間的である場合、一般的な反対称混合により、両方の偶パリティ角度分岐に対して非標準的な大規模多重極スケーリングが誘導される。 両方の分岐が有限でゼロでないアイコナール位相速度を持つことを要求すると、4 次および 5 次ホルンデスキを超える関数間のホルンデスキ関連の適合条件が選択される。 この条件は共変退化方向を揃え、正則かつ可逆な場合にホルンデスキへの局所的な非形式写像を可能にする。 事象の地平線に有限でゼロでないスカラー運動項がある場合、厳密な二次GLPVブラックホールの非自明な分岐はすべて、単純な外側の地平線の近くで局所的に不安定であるか、または縮退したテンソル円錐を持ちます。 特定された例外を除いて、この障害は一般的なシフト対称および反射対称の二次GLPV理論と、4次-5次クラスの正則なHorndeski関連の分岐にまで及びます。 最後に、地平線スカラー運動項が消失するスカラーGauss-Bonnetブラックホールについては、関連する5次関数が同じ条件で固定される解析的なべき乗則4次Horndeskiを超える変形を構築します。 十分に小さな結合では、すべての局所的なゴーストなし条件と高周波勾配安定性条件が外部全体で成り立ちます。 線形Gauss-Bonnet結合の場合、背景展開と安定性展開が摂動制御を失う内部スケールを推定します。 これは物理的な不安定性を意味するものではありません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Temporal sparsity compares the mean interval between emitted quanta with a characteristic single-quantum timescale. We study this operational quantity for the rotating draining-bathtub acoustic horizon in two spatial dimensions. The Hawking temperature is fixed by the radial drain and does not depend on circulation, while the geometric capture width and the transmission spectrum do. A geometric black-body benchmark therefore predicts reduced temporal separation as circulation increases. We then solve the radial scattering problem and compute converged greybody-corrected number and energy fluxes, including the superradiant sector. At a circulation-to-drain ratio of unity, the thermal-clock sparsity is 0.44 whereas the spectrum-based sparsity is 1.82. The former crosses the temporal-overlap benchmark near a ratio of 0.40, while the latter remains above unity at all sampled circulation ratios. We also show that the binned sparsity definition is logarithmically infrared sensitive in two spatial dimensions. Rotation therefore enhances the number flux while hardening the spectrum, making temporal overlap intrinsically dependent on the operational clock used to resolve the emitted quanta. | 時間的スパース性とは、放出された量子間の平均間隔を、特徴的な単一量子時間スケールと比較するものです。 本研究では、回転する排水浴槽型音響地平線について、2次元空間におけるこの操作量を研究します。 ホーキング温度は半径方向の排水によって固定され、循環には依存しませんが、幾何学的捕捉幅と透過スペクトルは依存します。 したがって、幾何学的黒体ベンチマークは、循環が増加するにつれて時間的分離が減少することを予測します。 次に、半径方向散乱問題を解き、収束した灰色体補正された数およびエネルギーフラックス（超放射セクターを含む）を計算します。 循環と排水の比が1の場合、熱時計スパース性は0.44ですが、スペクトルベースのスパース性は1.82です。 前者は、比率が0.40付近で時間的重複ベンチマークを横切りますが、後者は、サンプリングされたすべての循環比で1を上回ります。 また、ビン化されたスパース性の定義は、2次元空間において対数的に赤外線に敏感であることを示します。 したがって、回転は数束を増加させると同時にスペクトルを硬化させるため、時間的な重なりは、放出された量子を分解するために使用される動作クロックに本質的に依存することになる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Space-based gravitational-wave detectors such as LISA, Taiji, and TianQin employ time-delay interferometry (TDI) to cancel laser-frequency noise for unequal-arm constellations. Since different TDI observables exhibit distinct sky responses, a linear combination of candidate channels can enhance the average response over one sky region while suppressing that of another. We construct a frequency-domain response matrix for TDI combinations, average it across target and suppressed sky regions, and derive the optimal weights via a generalized eigenvalue problem that maximizes the ratio between these two regional responses. At millihertz frequencies, examples with the $A$, $E$, and $T$ channels, the Sagnac combinations $α$, $β$, and $γ$, and 16-links TDI show that a sky-region null and a large regional contrast are possible near the chosen frequency, with eigenvalues $ρ$ ranging from $\mathcal{O}(10)$ for small bases to $\mathcal{O}(10^2)$ for the larger set. The method is therefore expected to be well suited to nearly monochromatic sources such as the resolved Galactic double white dwarf binaries in the millihertz band. The Target-to-Suppression Ratio (TSR) peaks near the design frequency and falls quickly away from it, so the optimized weight vector is inherently narrowband and suited to targeted searches around a chosen frequency and sky direction. | LISA、太極、天琴などの宇宙重力波検出器は、アームの異なるコンステレーションにおけるレーザー周波数ノイズをキャンセルするために、時間遅延干渉法（TDI）を採用しています。 異なるTDI観測量はそれぞれ異なる天空応答を示すため、候補チャネルの線形結合によって、ある天空領域の平均応答を増強しつつ、別の天空領域の応答を抑制することができます。 本研究では、TDI組み合わせの周波数領域応答行列を作成し、それを目標天空領域と抑制天空領域で平均化し、これら2つの領域応答の比率を最大化する一般化固有値問題を用いて最適な重みを導出します。 ミリヘルツ周波数では、$A$、$E$、$T$チャネル、サニャック組み合わせ$α$、$β$、$γ$、および16リンクTDIの例では、選択した周波数付近で天空領域のヌルと大きな領域コントラストが可能であり、固有値$ρ$は、小さな基底の場合は$\mathcal{O}(10)$から、より大きなセットの場合は$\mathcal{O}(10^2)$まで変化することが示されています。 したがって、この方法は、ミリヘルツ帯で分解された銀河系二重白色矮星連星のようなほぼ単色の光源に非常に適していると予想されます。 ターゲット対抑制比（TSR）は設計周波数付近でピークに達し、そこから急速に減少するため、最適化された重みベクトルは本質的に狭帯域であり、選択した周波数と天空方向の周りのターゲット探索に適しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quantum imaginarity is a fundamental quantum resource essential for quantum information processing. In this paper, we investigate the dynamical evolution behavior of quantum imaginarity for tripartite quantum mixed states in Schwarzschild spacetime. We find that Hawking radiation degrades the quantum resource of imaginarity, consistent with the behavior of entanglement and coherence under the Hawking effect. Interestingly, imaginarity exhibits a sharp change in the early stage of Hawking radiation, after which it varies slowly and asymptotically approaches a steady value. We further derive several trade-off relations that characterize the nonlocal redistribution of imaginarity across Rindler horizons. The findings of this study contribute to a deeper understanding of quantum resource behaviors in black hole spacetimes. | 量子虚数は、量子情報処理に不可欠な基本的な量子リソースです。 本論文では、シュワルツシルト時空における三体量子混合状態の量子虚数の動的進化挙動を調査します。 ホーキング放射が虚数の量子リソースを劣化させることを発見しました。 これは、ホーキング効果下におけるエンタングルメントとコヒーレンスの挙動と一致しています。 興味深いことに、虚数はホーキング放射の初期段階で急激な変化を示し、その後はゆっくりと変化し、漸近的に定常値に近づきます。 さらに、リンドラー地平線を横断する虚数の非局所的な再分配を特徴付けるいくつかのトレードオフ関係を導出しました。 本研究の成果は、ブラックホール時空における量子リソースの挙動のより深い理解に貢献します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quantum mutual information is a fundamental quantity for characterizing correlations among quantum systems. In this work, we investigate the dynamic evolution of the quantum mutual information based on Rényi-2 entropy for three-mode Gaussian states in the background of a Schwarzschild black hole. We find that the physically inaccessible mutual information increases with Hawking temperature and eventually saturates, while the physically accessible mutual information exhibits nonmonotonic temperature dependence: it first rises, reaches a peak, then declines toward a finite asymptotic value. This nonmonotonic behavior differs from the monotonic degradation typically observed for Gaussian entanglement and steering in curved spacetime. Furthermore, we establish several constraint relations governing the distribution of mutual information among subsystems. These findings contribute to understanding the quantumness of quantum correlations for continuous variable in Schwarzschild spacetime. | 量子相互情報量は、量子系間の相関を特徴づける基本的な量である。 本研究では、シュワルツシルトブラックホールの背景における3モードガウス状態について、レニー2エントロピーに基づく量子相互情報量の動的進化を調べた。 物理的にアクセス不可能な相互情報量はホーキング温度とともに増加し、最終的に飽和する一方、物理的にアクセス可能な相互情報量は非単調な温度依存性を示すことがわかった。 すなわち、まず上昇し、ピークに達した後、有限の漸近値に向かって減少する。 この非単調な振る舞いは、曲がった時空におけるガウスエンタングルメントやステアリングで一般的に見られる単調な劣化とは異なる。 さらに、サブシステム間の相互情報量の分布を支配するいくつかの制約関係を確立した。 これらの知見は、シュワルツシルト時空における連続変数の量子相関の量子性を理解する上で貢献する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The energy of various asymptotically AdS and asymptotically flat solutions to the Einstein equations with time-translational invariance and a timelike singularity is computed, spaces with Kasner timelike singularities and black holes with negative masses among them. The definition used for gravitational energy is the on-shell Hamiltonian of the physical classical action proposed by Hawking and Horowitz thirty years ago and which agrees with the Abbott-Deser and ADM expressions. To deal with the singularity, a timelike regulating cut-off boundary surrounding the singularity compatible with a well-defined foliation in constant-time slices is introduced, so calculations are performed at a finite value of the regulating parameter, which is set to zero in the final expression for the energy. In all instances considered, the energy contribution from the singularity is finite and positive, its value depends on the geometry around the singularity and is such that the total gravitational energy is positive. Of the solutions reviewed, only the AdS soliton (which has no singularity) has negative gravitational energy relative to AdS space. The AdS and the Schwarzschild black holes with negative masses have respectively the same energies as AdS and Minkowski spaces. | 時間並進不変性と時間的特異点を持つアインシュタイン方程式の様々な漸近的にAdS解および漸近的に平坦な解のエネルギーを計算します。 これには、カスナー時間的特異点を持つ空間や負の質量を持つブラックホールも含まれます。 重力エネルギーの定義には、30年前にホーキングとホロウィッツによって提案され、アボット・デザー式およびADM式と一致する、物理的古典作用のオンシェルハミルトニアンを使用します。 特異点を扱うために、一定時間スライスで明確に定義された葉層構造と互換性のある特異点を囲む時間的制御カットオフ境界を導入し、制御パラメータの有限値で計算を実行します。 このパラメータは、エネルギーの最終式でゼロに設定されます。 検討したすべてのケースにおいて、特異点からのエネルギー寄与は有限かつ正であり、その値は特異点周辺の幾何学に依存し、全重力エネルギーが正となるような値となります。 検討した解のうち、AdS空間に対して負の重力エネルギーを持つのは、特異点を持たないAdSソリトンのみである。 負の質量を持つAdSブラックホールとシュワルツシルトブラックホールは、それぞれAdS空間とミンコフスキー空間と同じエネルギーを持つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| With the projected increase in the detection rate of compact-binary coalescences in the coming decade, there is critical need to develop fast, robust, and scalable alternatives to matched filtering for gravitational-wave searches. Transformer models have revolutionized natural language and audio processing but their application to gravitational-wave astronomy is still largely unexplored. In this work, we introduce \castor, a transformer-based coincident search pipeline for detecting binary black hole gravitational-wave signals from Advanced LIGO detectors. One of the major features of our model is that it allows the false-alarm rate to be estimated via time slides cheaply without requiring repeated evaluations of the neural network. We evaluate \castor\ on datasets from the Machine-Learning Gravitational-Wave Search Challenge (MLGWSC-1) and on approximately five months of real O3b observing strain. When tested on benchmark datasets, \castor\ ranks among the most sensitive machine-learning pipelines and successfully recovers the majority of confident events from the GWTC-3 catalog that lie within its training range. We also benchmark \castor\ against another transformer architecture, GW-Whisper, a domain-adaptation of OpenAI's audio foundation model. We find that \castor\ substantially outperforms the repurposed audio model in sensitivity and also reduces the computational cost of background estimation by a factor of 20. Our results demonstrate a highly practical, scalable approach for deep-learning gravitational wave searches and empirical background estimation for future observing runs. | 今後10年間でコンパクト連星合体の検出率が上昇すると予測されているため、重力波探索のためのマッチドフィルタリングに代わる高速で堅牢かつスケーラブルな手法を開発することが極めて重要です。 トランスフォーマーモデルは自然言語処理や音声処理に革命をもたらしましたが、重力波天文学への応用はまだほとんど研究されていません。 本研究では、Advanced LIGO検出器からの連星ブラックホール重力波信号を検出するためのトランスフォーマーベースの同時探索パイプラインである\castor\を紹介します。 このモデルの主な特徴の1つは、ニューラルネットワークの繰り返し評価を必要とせずに、タイムスライドを介して誤警報率を低コストで推定できることです。 私たちは、機械学習重力波探索チャレンジ（MLGWSC-1）のデータセットと、約5か月間の実際のO3b観測の歪みで\castor\を評価します。 ベンチマークデータセットでテストした結果、\castor\ は最も感度の高い機械学習パイプラインの一つにランクインし、トレーニング範囲内にある GWTC-3 カタログの確実なイベントの大部分を正常に復元しました。 また、\castor\ を別のトランスフォーマーアーキテクチャである GW-Whisper（OpenAI のオーディオ基盤モデルをドメイン適応させたもの）と比較しました。 その結果、\castor\ は再利用されたオーディオモデルよりも感度が大幅に優れており、背景推定の計算コストも 20 分の 1 に削減できることがわかりました。 これらの結果は、将来の観測実行に向けた深層学習による重力波探索と経験的背景推定のための、非常に実用的で拡張性の高いアプローチを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Higher-gradient modifications of Newtonian gravity remove the point-mass singularity, but their Lagrangian dynamics is haunted by the Ostrogradsky instability. We show that the same field equations follow from the Second Law of thermodynamics applied to a self-gravitating fluid with a weakly nonlocal state space, and that on this route the instability is absent by construction: the potential obeys a first-order relaxation equation that is a gradient flow, whose Lyapunov function is the entropy density, and whose relaxation spectrum is negative definite at every wavenumber precisely when the entropy is concave. The derivation also yields the pressure tensor and the energy current, an exact identity that reproduces Newton's force law without further input, and a dissipation-free cross-coupling to the bulk viscous pressure that no variational principle can produce. Regularity constrains the Yukawa-type corrections by an amplitude sum rule, $\sum_iα_i=-1$, so that laboratory tests of the inverse-square law bound the largest internal length below $4\times10^{-5}$~m, and identify the complex-root regime as a classically consistent Lee--Wick-like sector. | ニュートン重力の高次勾配修正では点質量特異点は解消されるが、そのラグランジュ力学はオストログラツキー不安定性に悩まされる。 我々は、弱非局所状態空間を持つ自己重力流体に熱力学第二法則を適用すると、同じ場の方程式が得られること、そしてこの方法では不安定性が構成上存在しないことを示す。 すなわち、ポテンシャルは勾配流である一次緩和方程式に従い、そのリアプノフ関数はエントロピー密度であり、緩和スペクトルはエントロピーが凹関数であるとき、すべての波数で負定値となる。 この導出により、圧力テンソルとエネルギー流も得られる。 これは、追加の入力なしにニュートンの力の法則を再現する厳密な恒等式であり、変分原理では生成できない、体積粘性圧力への散逸のない相互結合である。 正則性により、湯川型補正は振幅和則 $\sum_iα_i=-1$ によって制約され、逆二乗法則の実験室テストでは最大内部長が $4\times10^{-5}$~m 未満に制限され、複素根領域は古典的に整合した Lee--Wick 型セクターとして特定されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this article, we establish a new dimensional reduction result in (Galilean or Lorentzian) Robertson Walker spacetimes with Euclidean fiber. In this context, we prove that every unchanged direction observer can be embedded into a three dimensional totally geodesic timelike submanifold. | 本稿では、ユークリッドファイバーを持つ（ガリレオ式またはローレンツ式）ロバートソン・ウォーカー時空における新たな次元削減結果を確立する。 この文脈において、あらゆる不変方向観測者は3次元の完全測地線的時間的部分多様体に埋め込むことができることを証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate cosmological diffusion models in unimodular gravity within a dynamical systems reconstruction framework. By treating the logarithmic slope of the diffusion sector as an invertible dynamical variable, the diffusion function can be systematically reconstructed from the phase-space structure of the cosmological evolution. Under these conditions, we determine the physically admissible fixed points of the system, identifying novel matter--diffusion scaling solutions associated with power-law diffusion sectors, as well as purely diffusion-dominated configurations capable of driving late-time accelerated expansion without requiring an explicit cosmological constant term. The local behavior around the fixed points is then extended to the full cosmological evolution, providing a framework to explore the global implications of diffusion cosmologies. Beyond the asymptotic fixed-point structure, we further develop a reconstruction formalism based on the dynamical evolution of the diffusion slope, allowing for trajectories interpolating between different diffusion regimes during the cosmic history. Our results establish a systematic framework for constructing and classifying viable diffusion cosmologies in unimodular gravity directly from the phase-space dynamics. | 本研究では、ユニモジュラー重力理論における宇宙論的拡散モデルを、力学系再構築の枠組みの中で考察する。 拡散セクターの対数勾配を可逆な力学的変数として扱うことで、拡散関数を宇宙論的進化の位相空間構造から体系的に再構築できる。 これらの条件下で、物理的に許容可能な系の固定点を決定し、べき乗則拡散セクターに関連する新たな物質拡散スケーリング解、および明示的な宇宙定数項を必要とせずに後期加速膨張を駆動できる純粋に拡散優勢な構成を特定する。 次に、固定点周辺の局所的な振る舞いを宇宙論的進化全体に拡張し、拡散宇宙論の全体的な意味を探るための枠組みを提供する。 漸近的な固定点構造を超えて、拡散勾配の力学的進化に基づく再構築形式をさらに発展させ、宇宙史における異なる拡散領域間を補間する軌跡を可能にする。 我々の研究結果は、位相空間ダイナミクスから直接、ユニモジュラー重力における実現可能な拡散宇宙論を構築および分類するための体系的な枠組みを確立するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We numerically study the collapse of rotating, very-massive stellar cores with masses of $\approx 200$, $300$, $500$, and $1100M_\odot$ into black holes using both axisymmetric and three-dimensional (3D) numerical relativity. Our results indicate that when the dimensionless spin of the resulting black hole exceeds 0.8, a massive disk consistently forms around it. These massive, compact disks, carrying more than about 10\% of the black hole's mass, are prone to non-axisymmetric deformations that trigger gravitational-wave bursts with frequencies around 10-50 Hz. Such waves could be detected by the Einstein Telescope and Cosmic Explorer, even from sources a few Gpc away. We also summarize the gravitational-wave signals from axisymmetric collapse, which tend to have lower amplitudes and higher frequencies than those caused by non-axisymmetric instabilities. | 我々は、軸対称および3次元（3D）数値相対論を用いて、質量が約200、300、500、1100M_\odot$の回転する超大質量恒星核がブラックホールに崩壊する過程を数値的に研究した。 その結果、結果として生じるブラックホールの無次元スピンが0.8を超えると、その周囲に必ず巨大な円盤が形成されることが示された。 ブラックホールの質量の約10%以上を運ぶこれらの巨大でコンパクトな円盤は、非軸対称変形を起こしやすく、10～50Hz程度の周波数の重力波バーストを引き起こす。 このような波は、数Gpc離れた天体からでも、アインシュタイン望遠鏡やコズミック・エクスプローラーによって検出される可能性がある。 また、軸対称崩壊による重力波信号についてもまとめた。 これらの信号は、非軸対称不安定性によるものよりも振幅が小さく、周波数が高い傾向がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit the quantum Hall analog of Hawking radiation in which a Fermi sea of electrons occupying half of a plane, subjected to a quadrupolar electric potential, gives rise to analog Hawking radiation of chiral edge modes. We show that the phenomenon is accurately captured by quantization of the classical guiding center theory, where the gyroscopic motion of the electrons is coarse grained and only the drift motion is resolved. The quantum dynamics takes place on a non-commutative plane, which requires an electron localized in the half-plane to be supported everywhere along the edge direction. This kinematical constraint on the quantum state leads directly to the radiation, which propagates in both directions away from the origin along the edge. The radiation is thermal with respect to laboratory time, which is equal (up to a constant factor) to the boost angle in the analog Minkowski spacetime in which the chiral edge modes propagate, so in fact it corresponds to analog Unruh radiation. | 本稿では、平面の半分を占める電子のフェルミ海が四重極電位にさらされることで、カイラルエッジモードのホーキング放射の類似現象が生じる、量子ホール効果の類似現象を再検討する。 我々は、この現象が古典的なガイド中心理論の量子化によって正確に捉えられることを示す。 この理論では、電子のジャイロ運動は粗視化され、ドリフト運動のみが解像される。 量子力学は非可換平面上で起こるため、半平面に局在する電子はエッジ方向に沿ってあらゆる場所で支持される必要がある。 この量子状態に対する運動学的制約は、原点からエッジに沿って両方向に伝播する放射に直接つながる。 この放射は実験室時間に対して熱的であり、カイラルエッジモードが伝播する類似ミンコフスキー時空におけるブースト角と（定数倍を除いて）等しいため、実際には類似アンルー放射に対応する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the subleading collinear sector of Yang-Mills (YM) amplitudes is controlled by ordinary Einstein-Yang-Mills (EYM) amplitudes and their higher-derivative corrections. The complete set of strict subleading collinear limits associated with an equal-helicity collinear pair can be extracted from open-closed string disk amplitudes. The latter generate $\frac12 (n-3)!$ BCJ-like relations with non-linear kinematic coefficients, reducing the $(n-3)!$ collinear data to a basis of dimension $\frac12 (n-3)!$. This reduced basis can be represented by gravitational amplitudes in EYM theories and by their higher-derivative open-string corrections. At multiplicity $n$ this gravitational basis consists of the $(n-4)!$ independent EYM subamplitudes together with $\frac12 (n-5)(n-4)!$ higher-order corrections involving one graviton and $n-2$ gluons. The resulting decomposition is governed by unsigned Stirling numbers of the first kind: the ordinary EYM amplitudes correspond to the sector $\left[{n-3\atop 1}\right]$, the higher-order BCJ-like relations to even sectors $\left[{n-3\atop 2j}\right]$, and the higher-derivative EYM corrections to odd sectors $\left[{n-3\atop 2j+1}\right]$ with $j\geq 1$. | ヤン・ミルズ（YM）振幅の副主成分共線セクターは、通常のアインシュタイン・ヤン・ミルズ（EYM）振幅とその高階微分補正によって制御されることを示す。 等ヘリシティ共線ペアに関連する厳密な副主成分共線限界の完全なセットは、開弦ディスク振幅から抽出できる。 後者は、非線形運動係数を持つ$\frac12 (n-3)!$ BCJ のような関係を生成し、$(n-3)!$ 共線データを次元 $\frac12 (n-3)!$ の基底に縮小する。 この縮小された基底は、EYM 理論の重力振幅とその高階微分開弦補正によって表すことができる。 多重度 $n$ において、この重力基底は、$(n-4)!$ 個の独立した EYM サブ振幅と、1 つの重力子と $n-2$ 個のグルーオンを含む $\frac12 (n-5)(n-4)!$ 個の高次補正から構成されます。 結果として得られる分解は、符号なしの第 1 種のスターリング数によって支配されます。 通常の EYM 振幅はセクター $\left[{n-3\atop 1}\right]$ に対応し、高次の BCJ のような関係は偶数セクター $\left[{n-3\atop 2j}\right]$ に対応し、高階微分 EYM 補正は $j\geq 1$ の奇数セクター $\left[{n-3\atop 2j+1}\right]$ に対応します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Axion fields can form exponentially growing gravitational clouds around compact objects through self-interaction-driven relaxation of ambient axion waves. As the field amplitude approaches the axion decay constant, nonlinear effects become important. We identify two distinct regimes of late-time evolution, determined by the gravitational fine-structure constant and the cloud growth rate: a Bosenova regime, characterized by collapse accompanied by explosive axion bursts, and a saturation regime, in which self-interaction-induced axion emission balances accretion. In the latter regime, the emitted axion radiation exhibits stable discrete spectral lines at odd multiples of the bound-state energy, directly probing the global structure of the axion potential beyond its quadratic minimum. We show that single-cosine potentials and QCD axion-like potentials predict distinct emission spectra, enabling probes of the underlying axion self-interaction structure and its ultraviolet completion through terrestrial detection of relativistic axion fluxes from compact objects. | アクシオン場は、周囲のアクシオン波の自己相互作用による緩和を通じて、コンパクト天体の周囲に指数関数的に成長する重力雲を形成する。 場の振幅がアクシオンの減衰定数に近づくと、非線形効果が重要になる。 我々は、重力微細構造定数と雲の成長率によって決定される、後期進化の2つの異なる領域を特定した。 1つは、爆発的なアクシオンバーストを伴う崩壊を特徴とするボセノバ領域、もう1つは、自己相互作用によって誘発されるアクシオン放出が降着と釣り合う飽和領域である。 後者の領域では、放出されるアクシオン放射は、束縛状態エネルギーの奇数倍で安定した離散スペクトル線を示し、アクシオンポテンシャルの二次最小値を超えたグローバル構造を直接探査する。 我々は、単一コサインポテンシャルとQCDアクシオン様ポテンシャルが異なる発光スペクトルを予測することを示し、コンパクト天体からの相対論的アクシオン流束を地上で検出することにより、基礎となるアクシオン自己相互作用構造とその紫外領域における完成を探査することを可能にする。 |