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| Original Text | 日本語訳 |
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| We present NRHJSur3dq8, a family of numerical-relativity (NR) surrogates for non-eccentric aligned-spin binary-black-hole waveforms inspired by an action-angle parameterization. The model provides both the dynamics: the Hamiltonian values, azimuthal action $J_φ(Φ)$, the orbital clock $τ(Φ)$ as functions of its phasing, and the radiative pieces: the waveforms, their near-analytic derivatives, and modeling errors associated with each. The surrogated variables are conditioned into pieces that vary slowly on the radiation-reaction timescale, represented on shared $hp$-adaptive Chebyshev elements, and regressed across the intrinsic parameters with a Gaussian-process model. A time-parameterized merger-ringdown set of elements is attached where the adiabatic description breaks down. Leave-one-out validation of the central NRHJSur3dq8_AA flavor against NR reaches a $(2,2)$ unweighted mismatch of $1.3^{+32}_{-1.2}\times10^{-6}$ and an all-mode mismatch of $2.3^{+59}_{-2.2}\times10^{-6}$ over the full inspiral-merger-ringdown span. Sky-averaged and SNR-weighted over $32$ orientations per simulation, the released model's full-IMR in-sample mismatch against the NR simulations used for training is $8.9\times10^{-7}$ to $2.8\times10^{-5}$ across total masses $40$-$120\,M_\odot$. Waveforms are hybridized using post-Newtonian waveforms. Beyond accuracy, NRHJSur3dq8 provides two capabilities uncommon in NR surrogates: nearly analytic derivatives of the strain with respect to the physical parameters, and a calibrated Gaussian-process predictive uncertainty of the model. A full non-hybridized inspiral-merger-ringdown waveform evaluates in $12$ ms on a single CPU call. Batched evaluation amortizes this to $0.39$ ms per waveform at a batch of $4096$, measured at a starting frequency of $20$ Hz. | 本稿では、作用角パラメータ化に着想を得た、非偏心同スピン連星ブラックホール波形の数値相対論（NR）代理変数群であるNRHJSur3dq8を提示する。 このモデルは、ハミルトニアン値、方位角作用$J_φ(Φ)$、位相の関数としての軌道時計$τ(Φ)$といった力学的な情報と、波形、それらの近似解析的微分、およびそれぞれに関連するモデリング誤差といった放射的な情報の両方を提供する。 代理変数は、放射反応時間スケールでゆっくりと変化する要素に条件付けられ、共有$hp$適応チェビシェフ要素で表現され、ガウス過程モデルを用いて固有パラメータ全体にわたって回帰される。 断熱記述が破綻する箇所には、時間パラメータ化された合体リングダウン要素群が付加される。 NRHJSur3dq8_AA 中心フレーバーの NR に対する Leave-one-out 検証では、インスパイラル-マージ-リングダウンの全範囲にわたって、重み付けなしの不一致が $1.3^{+32}_{-1.2}\times10^{-6}$、全モードの不一致が $2.3^{+59}_{-2.2}\times10^{-6}$ に達します。 シミュレーションごとに $32$ の向きで空平均し、SNR で重み付けしたリリースモデルのトレーニングに使用した NR シミュレーションに対するフル IMR インサンプル不一致は、総質量 $40$-$120\,M_\odot$ にわたって $8.9\times10^{-7}$ から $2.8\times10^{-5}$ です。 波形はポストニュートン波形を使用してハイブリッド化されています。 NRHJSur3dq8は、精度に加えて、NRサロゲートでは珍しい2つの機能を提供します。 物理パラメータに関する歪みのほぼ解析的な導関数と、モデルの較正済みガウス過程予測不確実性です。 完全な非ハイブリッド化インスパイラル-マージ-リングダウン波形は、単一のCPU呼び出しで12ミリ秒で評価されます。 バッチ評価では、開始周波数20Hzで測定した場合、4096のバッチで波形1つあたり0.39ミリ秒に償却されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational-wave searches do more than identify individual sources - they provide a way to infer the underlying astrophysical populations that produce them. Currently, Pulsar Timing Arrays (PTAs) constrain the supermassive black-hole binary (SMBHB) merger-rate density through both the stochastic gravitational-wave background (SGWB) and searches for individual SMBHB signals. The latter implies converting source upper limits into rate upper limits using detection efficiencies estimated empirically. We instead develop a hierarchical Bayesian framework that places the SMBHB merger-rate density model directly inside the PTA likelihood. The unknown catalog of individual SMBHB merger signals is modeled as a Poisson point process on source-parameter space, so that the number of merger signals is inferred from the data rather than imposed by a detection threshold. We describe two computational routes: a catalog-marginal likelihood based on analyses with fixed numbers of candidate sources, and an explicit transdimensional sampling approach that jointly samples population hyperparameters, latent merger signals, and noise. We validate the method with a toy merger-only population model and then apply it to an astrophysical SMBHB merger-rate density model that jointly predicts the SGWB amplitude and the expected merger-catalog size. In simulations, an individual merger signal adds complementary information to the SGWB and can tighten constraints on the merger-rate population. | 重力波探索は個々の発生源を特定するだけでなく、それらを生成する基礎となる天体集団を推測する方法も提供します。 現在、パルサータイミングアレイ（PTA）は、確率的重力波背景（SGWB）と個々のSMBHB信号の探索の両方を通じて、超大質量ブラックホール連星（SMBHB）の合体率密度を制約しています。 後者は、経験的に推定された検出効率を使用して、発生源の上限を合体率の上限に変換することを意味します。 代わりに、PTA尤度の中にSMBHB合体率密度モデルを直接配置する階層的ベイズフレームワークを開発しました。 個々のSMBHB合体信号の未知のカタログは、発生源パラメータ空間上のポアソン点過程としてモデル化されるため、合体信号の数は検出閾値によって課されるのではなく、データから推測されます。 本稿では、2つの計算手法について説明する。 1つは、候補天体の数を固定した解析に基づくカタログ周辺尤度法、もう1つは、集団のハイパーパラメータ、潜在的な合体シグナル、およびノイズを同時にサンプリングする明示的な次元横断サンプリング法である。 この手法を、合体のみの集団モデルを用いて検証した後、SGWB振幅と予想される合体カタログサイズを同時に予測する天体物理学的SMBHB合体率密度モデルに適用する。 シミュレーションでは、個々の合体シグナルがSGWBに補完的な情報を追加し、合体率集団に対する制約を厳格化できることが示された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Thanks to the almost 400 gravitational wave events detected, we are currently able to grasp the fundamental features of black hole mass, spin, and distance distributions. However, such a fast increase in the precision of the measurements does not necessarily correspond to a better theoretical understanding of gravitational wave sources, especially in current scenarios where the number of free parameters is significantly larger than the number of inferred properties of the black hole population. In this work, we showcase how the landscape of theoretical models can be chipped away by complementary data-analysis strategies, in particular by studying the statistical properties of gravitational wave anisotropic distribution. Specifically, we show how gravitational wave clustering is sensitive to two unique features of each binary formation mechanism: the time-delay distribution and the properties of the binary hosts. First, we consider a model-agnostic scenario and show the impact that different time-delay distributions have on the gravitational wave bias. Then, we consider a realistic scenario where gravitational wave events are sourced either by isolated binary evolution or dynamical processes in globular clusters, and study how the gravitational wave bias is unique sensitive to the specific properties of the environment. In both scenarios, we show how the cross-correlation between galaxy and gravitational wave catalogs is able to distinguish between models with different time delays or with different binary sub-populations originated in specific formation channels. | 検出された約400件の重力波イベントのおかげで、現在ではブラックホールの質量、スピン、距離分布の基本的な特徴を把握できるようになりました。 しかし、測定精度のこのような急速な向上は、特に自由パラメータの数がブラックホール集団の推測される特性の数よりはるかに多い現在のシナリオでは、重力波源のより良い理論的理解に必ずしも対応しているわけではありません。 この研究では、特に重力波の異方性分布の統計的特性を研究することによって、相補的なデータ解析戦略によって理論モデルのランドスケープを削り取ることができることを示します。 具体的には、重力波のクラスタリングが、各連星形成メカニズムの2つの固有の特徴、すなわち時間遅延分布と連星ホストの特性にどのように敏感であるかを示します。 まず、モデルに依存しないシナリオを検討し、異なる時間遅延分布が重力波バイアスに与える影響を示します。 次に、重力波イベントが孤立した連星系の進化、あるいは球状星団における力学的プロセスのいずれかによって発生するという現実的なシナリオを検討し、重力波バイアスが環境の特定の特性に特異的に敏感であることを研究します。 どちらのシナリオにおいても、銀河カタログと重力波カタログの相互相関によって、異なる時間遅延を持つモデルや、特定の形成チャネルから生じた異なる連星系サブグループを持つモデルを区別できることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate three flavor neutrino phenomena in an effective holonomy corrected Schwarzschild geometry. We derive the weak-deflection angle through second post-Minkowskian order, obtain the semiclassical phases along radial and nonradial trajectories, and formulate the two-image flavor probability by including magnifications, Fermat phases, and wave packet overlap. The cross path phase acquires a logarithmic holonomy contribution and can retain information about the absolute neutrino mass scale. We also characterize flavor mode correlations and trajectory-flavor entanglement through the balance among path predictability, interference visibility, and I-concurrence. Neutrino-antineutrino annihilation outside an effective neutrinosphere is examined, with holonomy entering the integrated power through the radial proper volume measure. For a solar mass lens and $10\,\mathrm{MeV}$ neutrinos, the numerical results show displaced oscillation fringes and a geometry dependent redistribution among the electron, muon, and tau channels. The electron-neutrino trajectory-flavor concurrence reaches approximately $0.23$, with an entropy near $0.10$ bit, while remaining weakly sensitive to the mass ordering in the selected configuration. By contrast, the annihilation power increases monotonically, reaching an increase of approximately $39.3\%$ relative to Schwarzschild spacetime (for a particular configuration, i.e., $λ=2$ and $M/R_ν=1/3$). Furthermore, at fixed source parameters and $M/R_ν=1/3$, an assumed maximum excess of $10\%$ in the integrated annihilation power relative to Schwarzschild yields the conditional bounds $a/(2M)\leq0.2879$ and $|λ|\leq0.6358$. | 我々は、有効ホロノミー補正シュワルツシルト幾何学における3フレーバーニュートリノ現象を調査する。 我々は、第2ポストミンコフスキー次数を通して弱偏向角を導出し、半径方向および非半径方向の軌道に沿った半古典的位相を取得し、拡大率、フェルマー位相、および波束の重なりを含めることによって2イメージフレーバー確率を定式化する。 クロスパス位相は対数ホロノミー寄与を獲得し、絶対ニュートリノ質量スケールに関する情報を保持することができる。 我々はまた、経路予測可能性、干渉可視性、およびI-共起のバランスを通して、フレーバーモード相関と軌道フレーバーエンタングルメントを特徴付ける。 有効ニュートリノスフィアの外側でのニュートリノ-反ニュートリノ消滅を調べ、半径方向固有体積尺度を通してホロノミーが積分パワーに現れる。 太陽質量レンズと $10\,\mathrm{MeV}$ ニュートリノの場合、数値計算結果は、振動フリンジのずれと、電子、ミューオン、タウチャネル間の幾何学的依存の再分配を示しています。 電子ニュートリノの軌道フレーバーの一致は、エントロピーが約 $0.10$ ビットで約 $0.23$ に達し、選択された構成での質量順序に対して弱い感度のままです。 対照的に、消滅パワーは単調に増加し、シュワルツシルト時空に対して約 $39.3\%$ の増加に達します (特定の構成、つまり $λ=2$ および $M/R_ν=1/3$ の場合)。 さらに、固定されたソースパラメータと $M/R_ν=1/3$ の場合、シュワルツシルトに対する積分消滅パワーの最大超過を $10\%$ と仮定すると、条件付き境界 $a/(2M)\leq0.2879$ と $|λ|\leq0.6358$ が得られます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Supermassive black holes (SMBHs) in "little red dots" (LRDs) discovered the James Webb Space Telescope (JWST) may result from runaway mergers of primordial black holes (PBHs) in clusters---through long--short mode coupling on small scales in the early Universe. In this framework, we derive the SMBH mass function, together with the compactness and overmassive features of LRDs. We also estimate that the dense gas residing in PBH clusters is consistent with LRD observations. In addition, SMBHs formed from PBH clusters can help accelerate galaxy formation at high redshifts, thus alleviating tension with $Λ$CDM cosmology. | ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が発見した「小さな赤い点」（LRD）内の超大質量ブラックホール（SMBH）は、初期宇宙の小スケールでの長短モード結合を介した、クラスター内の原始ブラックホール（PBH）の暴走合体によって生じる可能性がある。 この枠組みで、SMBHの質量関数と、LRDのコンパクト性および超大質量特性を導出する。 また、PBHクラスター内に存在する高密度ガスがLRDの観測結果と一致すると推定する。 さらに、PBHクラスターから形成されたSMBHは、高赤方偏移での銀河形成を加速させるのに役立ち、ΛCDM宇宙論との矛盾を緩和する可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Currently, the only second-order gravitational self-force calculations have been based on directly solving the perturbative Einstein equations in the Lorenz gauge. That method relied on the complete separability of the Einstein equations in a Schwarzschild background. In this paper, we present a new scheme based on the second-order Teukolsky equation. Crucially, this method promises to extend (reasonably straightforwardly) to the more realistic case of a Kerr background. Here we implement the scheme in the simplest setting of quasicircular orbits around a Schwarzschild black hole. In addition to working with the Teukolsky equation, our scheme incorporates several other advances over previous second-order self-force calculations: compactified hyperboloidal slicing, transformation to a Bondi-Sachs gauge, and a combination of spectral and variation-of-parameters methods. We also use these tools to re-examine the infrared divergences that arise in second-order Lorenz-gauge calculations, showing they are less pronounced in the Teukolsky case and completely eliminated in the Bondi-Sachs gauge. We conclude by calculating the asymptotic energy fluxes and benchmarking them against previous Lorenz-gauge calculations. | 現在、2次重力自己力計算は、ローレンツゲージで摂動アインシュタイン方程式を直接解く方法のみに基づいて行われています。 この方法は、シュワルツシルト背景におけるアインシュタイン方程式の完全な分離可能性に依存していました。 本論文では、2次テウコルスキー方程式に基づく新しいスキームを提示します。 重要なことに、この方法は、より現実的なカー背景の場合にも（比較的容易に）拡張できると期待されます。 ここでは、シュワルツシルトブラックホールの周りの準円軌道という最も単純な設定でこのスキームを実装します。 テウコルスキー方程式を扱うことに加えて、私たちのスキームは、コンパクト化された双曲面スライス、ボンディ・サックスゲージへの変換、スペクトル法とパラメータ変動法の組み合わせなど、これまでの2次自己力計算に比べていくつかの進歩を取り入れています。 また、これらのツールを用いて、2次ローレンツゲージ計算で生じる赤外線発散を再検討し、テウコルスキーゲージでは発散がそれほど顕著ではなく、ボンディ・サックスゲージでは完全に解消されることを示します。 最後に、漸近エネルギー流束を計算し、これまでのローレンツゲージ計算結果と比較検証します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The recent observations of the supermassive black holes M87* and Sagittarius A* by the Event Horizon Telescope collaboration (EHT) have shown the need for robust, efficient, and accessible numerical tools to model light propagation in strongly curved spacetimes. Comparing theoretical accretion models with observational data relies heavily on ray-tracing algorithms that calculate the trajectories of photons traveling from a source plasma to a distant observer. In this paper, we present TARTARUS (Tracer for Astrophysical Ray Trajectories Around Relativistic Ultra-compact Sources), a new, highly modular, and extensible Python-based framework for computing null geodesics around compact objects. By leveraging Just-In-Time (JIT) compilation via Numba, TARTARUS bridges the gap between Python's high-level accessibility and the execution speed of compiled languages like C++ or FORTRAN. The code supports multiple native solvers (including adaptive embedded Runge-Kutta pairs, a Bulirsch-Stoer extrapolator, and a Verlet scheme), event-detection mechanics for handling structural intersections (e.g. event horizons and accretion disks), and support for both analytical and numerically generated background metrics. We demonstrate the code's physical accuracy and computational efficiency through some tests, including the evaluation of the Hamiltonian constraint conservation and ray-tracing of the shadow and the Novikov-Thorne thin accretion disks around a Kerr black hole. | イベントホライズンテレスコープ（EHT）コラボレーションによる超大質量ブラックホールM87*といて座A*の最近の観測は、強く曲がった時空における光の伝播をモデル化するための堅牢で効率的かつアクセスしやすい数値ツールの必要性を示しています。 理論的な降着モデルと観測データを比較するには、光源プラズマから遠方の観測者まで伝わる光子の軌跡を計算する光線追跡アルゴリズムに大きく依存します。 本論文では、コンパクト天体の周りのヌル測地線を計算するための、新しく高度にモジュール化され拡張可能なPythonベースのフレームワークであるTARTARUS（Tracer for Astrophysical Ray Trajectories Around Relativistic Ultra-compact Sources）を紹介します。 NumbaによるJust-In-Time（JIT）コンパイルを活用することで、TARTARUSはPythonの高レベルのアクセス性とC++やFORTRANなどのコンパイル言語の実行速度との間のギャップを埋めます。 このコードは、複数のネイティブソルバー（適応型埋め込みルンゲ・クッタ法、ブリルシュ・シュトーア外挿法、ベルレ法など）、構造交差（事象の地平線や降着円盤など）を処理するためのイベント検出メカニズム、および解析的および数値的に生成された背景メトリックの両方のサポートを備えています。 ハミルトニアン制約の保存の評価や、カーブラックホール周辺のシャドウおよびノビコフ・ソーン薄型降着円盤の光線追跡など、いくつかのテストを通して、このコードの物理的精度と計算効率を実証します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Can a universe undergo a regular Euclidean-Lorentzian signature transition when the gravitational coupling itself is dynamical? We address this question in scalar-tensor gravity with nonminimal coupling $F(φ)R$. Although the spatially flat Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW) sector can be mapped to the Einstein frame for $F>0$ and a nondegenerate scalar redefinition, not all transition properties are frame independent. For a finite, positive, and sufficiently regular conformal factor, the existence and transverse character of the type change are preserved, whereas the extrinsic geometry is not. We therefore use the Einstein frame as a solution-generating representation and impose total geodesy in the physical Jordan frame. We construct two exactly integrable classes of solutions. In the oscillator-ghost-oscillator branch, the scalar field is stationary at the transition and Jordan-frame total geodesy follows under suitable regularity assumptions on the conformal factor. In the critical exponential-potential branch, the scalar is generically nonstationary and total geodesy instead requires \begin{equation*} H_E\big|_Σ= \frac12 \left( \frac{d\ln F}{dψ} \right)_Σ\dotψ_Σ. \end{equation*} We also distinguish this condition from the stronger smoothness requirements of a Kossowski-Kriele-type transverse metric. Finally, while the canonical Einstein-frame scalar does not allow effective phantom evolution, the dynamical nonminimal coupling can generate a locally superaccelerating Jordan-frame regime near the transition when $\left(\frac{d\ln F}{dψ}\right)_Σ>0$ for the chosen oscillator branch. Thus signature change persists beyond Einstein gravity, with regularity and effective cosmological behavior remaining intrinsically frame sensitive. | 重力結合自体が動的である場合、宇宙は規則的なユークリッド-ローレンツ符号遷移を起こすことができるか? 我々は、非最小結合 $F(φ)R$ を持つスカラーテンソル重力においてこの問題に取り組む。 空間的に平坦なフリードマン-ルメートル-ロバートソン-ウォーカー (FLRW) セクターは、$F>0$ および非退化スカラー再定義の場合にアインシュタインフレームにマッピングできるが、すべての遷移特性がフレームに依存しないわけではない。 有限で正の十分に規則的な共形因子の場合、型変化の存在と横断的性質は保存されるが、外在的幾何学は保存されない。 したがって、我々はアインシュタインフレームを解生成表現として使用し、物理的なジョルダンフレームで全測地学を課す。 我々は、2 つの厳密に積分可能な解のクラスを構築する。 振動子-ゴースト振動子分岐では、スカラー場は遷移で定常であり、共形因子に関する適切な規則性の仮定の下でジョルダンフレームの全測地学が続く。 臨界指数ポテンシャル分岐では、スカラーは一般的に非定常であり、全測地学では代わりに次の式が要求されます。 $\begin{equation*} H_E\big|_Σ= \frac12 \left( \frac{d\ln F}{dψ} \right)_Σ\dotψ_Σ. \end{equation*}$ また、この条件は、コソフスキー・クリーレ型の横断計量のより強い滑らかさの要求とは区別されます。 最後に、標準的なアインシュタインフレームのスカラーは有効なファントム進化を許容しませんが、選択された振動子分岐に対して$\left(\frac{d\ln F}{dψ}\right)_Σ>0$の場合、動的非最小結合は遷移付近で局所的に超加速するジョルダンフレーム領域を生成する可能性があります。 したがって、シグネチャの変化はアインシュタイン重力を超えて持続し、規則性と有効な宇宙論的振る舞いは本質的にフレームに依存します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This is a concise and compact introduction to a framework for spacetime, gravity, and fundamental physics based on the IKKT matrix model, focusing on conceptual and structural aspects. The approach rests on nontrivial vacua or matrix backgrounds, which serve as 3+1-dimensional noncommutative spacetime. We discuss a specific class of backgrounds describing expanding homogeneous and isotropic FLRW spacetime, which provide a solution of the one-loop effective action with finitely many dof per volume. Perturbations of the background give rise to fields propagating on spacetime governed by a weakly-coupled gauge theory, as well as a nonstandard description of (quantum) gravity leading to some IR modifications. Maximal supersymmetry of the model is essential to ensure effective locality. | これは、IKKT行列モデルに基づく時空、重力、および基礎物理学の枠組みへの簡潔かつコンパクトな入門書であり、概念的側面と構造的側面に焦点を当てています。 このアプローチは、3+1次元の非可換時空として機能する非自明な真空または行列背景に基づいています。 ここでは、膨張する均質かつ等方的なFLRW時空を記述する特定のクラスの背景について議論します。 これは、体積あたり有限個の自由度を持つ1ループ有効作用の解を提供します。 背景の摂動は、弱結合ゲージ理論によって支配される時空上を伝播する場、および（量子）重力の非標準的な記述を生み出し、いくつかのIR修正をもたらします。 モデルの最大限の超対称性は、有効局所性を保証するために不可欠です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the dynamics of a neutral scalar particle in a charged traversable wormhole background, considering harmonic and modified harmonic oscillator couplings. By solving the Klein--Gordon equation, the radial problem is reduced to a generalized Heun equation, whose polynomial truncation yields the bound-state energy spectrum and quantized oscillator frequencies. Although the particle is electrically neutral, the energy spectrum depends indirectly on the wormhole charge through the geometric deformation of spacetime. We also analyze the dependence of the oscillator frequency on the angular momentum, throat parameter, electric charge, and the additional interaction parameter $V_{0}$. The appropriate limits recover the corresponding results for the uncharged wormhole and the standard harmonic oscillator. | 我々は、調和振動子および修正調和振動子の結合を考慮し、電荷を持つ通過可能なワームホール背景における中性スカラー粒子のダイナミクスを研究する。 クライン・ゴルドン方程式を解くことにより、動径問題は一般化されたヒューン方程式に帰着され、その多項式切断により束縛状態のエネルギースペクトルと量子化された振動子周波数が得られる。 粒子は電気的に中性であるが、エネルギースペクトルは時空の幾何学的変形を通してワームホールの電荷に間接的に依存する。 また、振動子周波数の角運動量、スロートパラメータ、電荷、および追加の相互作用パラメータ$V_{0}$への依存性も解析する。 適切な極限により、電荷を持たないワームホールと標準的な調和振動子に対応する結果が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Continuous-wave searches for rotating neutron stars usually cover wide parameter spaces and produce a large number of candidate signals. Stochastic sampling methods therefore play an important role in candidate follow-up and parameter estimation. We present the integration of the Bayesian inference library BILBY into the open-source continuous-wave analysis package PyFstat, enabling access to the broad range of stochastic samplers available through BILBY while preserving the existing PyFstat analysis infrastructure. The implementation is validated through injection studies in Gaussian noise for two representative single-stage follow-up configurations: candidates from a directed search and candidates from an all-sky search. Using the nested sampler DYNESTY, we obtain detection efficiencies consistent with the theoretical sensitivity predictions. In this setup, DYNESTY performs comparably to the existing PTEMCEE-based implementation of PyFstat for the directed case, and also provides an effective single-stage approach for the all-sky candidate follow-up considered here, where we did not identify a PTEMCEE setup with similar recovery performance. Percentile-percentile tests for DYNESTY further show well-calibrated credible intervals, demonstrating reliable parameter estimation. While a full exploration of DYNESTY settings, multi-stage setups, and other samplers is left for future work, these results demonstrate that this flexible and publicly available framework opens useful new possibilities for Bayesian continuous-wave analyses. | 回転する中性子星の連続波探索では、通常、広いパラメータ空間をカバーし、多数の候補信号が生成されます。 そのため、確率的サンプリング法は、候補の追跡とパラメータ推定において重要な役割を果たします。 本稿では、ベイズ推論ライブラリBILBYをオープンソースの連続波解析パッケージPyFstatに統合し、既存のPyFstat解析インフラストラクチャを維持しながら、BILBYを通じて利用可能な幅広い確率的サンプラーへのアクセスを可能にする方法を紹介します。 実装は、指向性探索からの候補と全天探索からの候補という2つの代表的な単段追跡構成について、ガウスノイズへの注入研究によって検証されています。 ネストされたサンプラーDYNESTYを使用することで、理論的な感度予測と一致する検出効率が得られました。 この設定では、DYNESTYは指向性探索の場合、既存のPTEMCEEベースのPyFstat実装と同等の性能を発揮し、また、ここで検討した全天候補追跡に対しても効果的な単段アプローチを提供します。 全天追跡の場合、同様の回復性能を持つPTEMCEE設定は見つかりませんでした。 DYNESTYのパーセンタイル-パーセンタイル検定では、信頼区間が適切に較正されていることが示され、信頼性の高いパラメータ推定が可能であることが実証されました。 DYNESTYの設定、多段階構成、その他のサンプラーの詳細な検討は今後の課題としますが、これらの結果は、この柔軟で一般に利用可能なフレームワークが、ベイズ連続波解析に有用な新たな可能性を開くことを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We establish spacetime counterparts of fill-in inequalities for spin initial data sets satisfying the dominant energy condition in dimensions three through seven, controlling the minimum and the integral of the norm of the spacetime mean curvature vector by intrinsic boundary data. The proof relies on a Reilly--MIT estimate for complete spin manifolds with compact boundary. As further consequences, under suitable nonnegativity assumptions, Gromov's hyperspherical-radius fill-in inequality and Bär's recent total mean-curvature estimate extend to complete, possibly noncompact spin manifolds with compact boundary. | 本論文では、次元3から7において支配的なエネルギー条件を満たすスピン初期データセットに対する、時空におけるフィルイン不等式の対応関係を確立し、時空平均曲率ベクトルのノルムの最小値と積分を固有境界データによって制御する。 証明は、コンパクト境界を持つ完全スピン多様体に対するReilly-MIT評価に基づいている。 さらに、適切な非負性仮定の下で、Gromovの超球半径フィルイン不等式とBärの最近の全平均曲率評価は、コンパクト境界を持つ完全（場合によっては非コンパクト）スピン多様体にも拡張される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Unsupervised analysis of gravitational-wave detector data combines expensive scientific stages with data acquisition, provenance checks, statistical calibration, follow-up products, and reporting. Reproducing such an analysis requires more than preserving model weights or a final candidate table: the execution graph, scientific contracts, retry semantics, and verification boundary must also be explicit. We present a local workflow layer for the Domain-Adaptive Network for Transient Evaluation (DANTE) that represents a corrected O4a analysis as a content-addressed, 15-stage directed acyclic graph. The architecture separates immutable stage evidence from mutable operational progress, binds command-line and browser interfaces to the same run identity, and resumes only work compatible with the frozen contract. The tagged v1 release records all 15 stages as verified in a machine-readable receipt and passed a documented human usability gate. The release verifies adopted scientific artifacts rather than recomputing them, and therefore makes no new claim of global significance, astrophysical discovery, or public real-time operation. This paper describes the architecture, its fail-closed controls, and the bounded evidence supporting reproducible local use. | 重力波検出器データの教師なし解析は、高価な科学的ステージと、データ取得、来歴チェック、統計的較正、フォローアップ成果物、およびレポート作成を組み合わせたものです。 このような解析を再現するには、モデルの重みや最終候補テーブルを保持するだけでは不十分で、実行グラフ、科学的契約、再試行のセマンティクス、および検証境界も明示する必要があります。 本稿では、修正された O4a 解析をコンテンツアドレス指定の 15 ステージの有向非巡回グラフとして表現する、ドメイン適応型過渡評価ネットワーク (DANTE) のローカルワークフロー層を提示します。 このアーキテクチャは、不変のステージ証拠と可変の操作進行状況を分離し、コマンドラインとブラウザーのインターフェースを同じ実行 ID にバインドし、凍結された契約と互換性のある作業のみを再開します。 タグ付けされた v1 リリースでは、15 ステージすべてが機械可読レシートで検証され、文書化された人間によるユーザビリティゲートを通過したことが記録されます。 このリリースは、採用された科学的成果物を再計算するのではなく検証するため、世界的な重要性、天体物理学的発見、または公開リアルタイム運用に関する新たな主張は行いません。 本稿では、そのアーキテクチャ、フェイルクローズ制御、および再現可能なローカル利用を裏付ける限定的な証拠について説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this article we provide a systematic reduction to static spherical symmetry for (classical) gauge theoretic models with structure group SU(2) x U(1), coupled to gravity. In particular, we derive the most general static spherically symmetric ansatz for the Einstein-Yang- Mills-Higgs-Dirac-Yukawa equation system. This model is reminiscent of the lepton sector of the Standard Model coupled to gravity. The resulting total system of ordinary differential equations is rather large, so that finding global solutions is non-trivial. For this reason, an open-source interactive solver GUI written in C++ is provided together with the article. | 本稿では、重力と結合した構造群SU(2)×U(1)を持つ（古典的な）ゲージ理論モデルについて、静的球対称性への体系的な還元法を提示する。 特に、アインシュタイン・ヤン・ミルズ・ヒッグス・ディラック・湯川方程式系に対する最も一般的な静的球対称アンザッツを導出する。 このモデルは、重力と結合した標準模型のレプトンセクターを彷彿とさせる。 結果として得られる常微分方程式のシステム全体はかなり大きいため、大域解を求めるのは容易ではない。 そのため、本稿にはC++で記述されたオープンソースの対話型ソルバーGUIが付属する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Uniform acceleration induces a thermal response to the Minkowski vacuum and can thereby modify quantum correlations. For measurement-induced nonlocality (MIN), a form of nonclassical correlation distinct from entanglement, previous field-mode analyses of bosonic fields found that it decreases with increasing acceleration and vanishes in the infinite-acceleration limit. This raises the question of whether the disappearance of MIN is a generic consequence of the Unruh effect or depends on the physical description of the accelerated quantum system. To address this question, we study two uniformly accelerating Unruh-DeWitt detectors interacting with a massless scalar field. We find that the response of MIN to the Unruh temperature depends sensitively on the initial detector state: it can decrease monotonically, vanish at an intermediate temperature and subsequently recover, or increase monotonically. Moreover, for a broad class of initial states, MIN approaches a nonzero value in the high-temperature limit. These results show that the suppression of MIN under strong acceleration is not universal. Instead, Unruh-induced detector dynamics gives rise to a state-dependent response in which measurement-induced nonlocality can be suppressed, restored, or enhanced. | 一様な加速はミンコフスキー真空に熱応答を引き起こし、それによって量子相関を変化させる可能性がある。 エンタングルメントとは異なる非古典的相関の一形態である測定誘起非局所性（MIN）については、これまでのボソン場の場モード解析で、加速の増加とともに減少し、無限加速極限で消失することが示されている。 このことから、MINの消失はアンルー効果の一般的な結果なのか、それとも加速された量子系の物理的記述に依存するのかという疑問が生じる。 この疑問に対処するため、質量のないスカラー場と相互作用する2つの一様に加速するアンルー・デウィット検出器を研究する。 その結果、アンルー温度に対するMINの応答は、検出器の初期状態に敏感に依存することがわかった。 MINは単調に減少したり、中間温度で消失してその後回復したり、単調に増加したりする。 さらに、幅広い初期状態において、MINは高温極限でゼロ以外の値に近づく。 これらの結果は、強い加速下でのMINの抑制が普遍的ではないことを示している。 その代わりに、アンルー効果によって誘発される検出器のダイナミクスは、状態依存的な応答を生み出し、測定によって誘発される非局所性を抑制、回復、または増強することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by the singularity theorems of Poincaré Gauge (PG) theory, we investigate extensions of the Holst quadratic model by introducing cubic order invariants constructed from the curvature and torsion tensors into the gravitational action. Such models are characterised by a kinetic structure that is governed by a pseudoscalar mode, whereas the remaining irreducible modes of torsion contribute through nonlinear interactions that can have important implications for the space-time geometry. In particular, in line with other well-known models of PG theory, the Birkhoff theorem does not hold in general, allowing for new exact static and spherically symmetric black hole solutions with dynamical torsion. Across the different torsion sectors, corresponding to the irreducible modes and parity components of the torsion field involved in the analysis, we find both singular and regular configurations. Among the singular solutions, we obtain Kiselev-like and Boulware-Deser-like geometries, as well as new geometries with distinct algebraic and Lambert $W$ metric corrections. In addition, we find regular black holes with both primary and secondary torsion hair, which evade the singularity theorems through violations of the causal convergence conditions induced by the nonlinear torsion interactions. Therefore, we show that Holst-type PG models can support a rich variety of black hole geometries, while providing explicit mechanisms for evading the singularity theorems of PG theory. | ポアンカレゲージ（PG）理論の特異点定理に触発され、曲率テンソルと捩率テンソルから構成される3次不変量を重力作用に導入することで、ホルスト二次モデルの拡張を研究する。 このようなモデルは、擬スカラーモードによって支配される運動構造を特徴とし、残りの既約捩率モードは、時空幾何学に重要な意味を持つ非線形相互作用を通して寄与する。 特に、PG理論の他のよく知られたモデルと同様に、バーコフの定理は一般には成り立たず、動的捩率を持つ新しい厳密な静的および球対称ブラックホール解が可能となる。 解析に関与する捩率場の既約モードとパリティ成分に対応するさまざまな捩率セクターにわたって、特異な構成と正則な構成の両方が見つかる。 特異解の中には、キセリョフ型およびブールウェア・デザー型幾何学に加え、代数的補正とランバートW計量補正が異なる新しい幾何学も含まれています。 さらに、一次および二次ねじれ毛を持つ正則ブラックホールも発見しました。 これらのブラックホールは、非線形ねじれ相互作用によって誘発される因果的収束条件の違反によって特異点定理を回避します。 したがって、ホルスト型PGモデルは多様なブラックホール幾何学をサポートできると同時に、PG理論の特異点定理を回避するための明確なメカニズムを提供できることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit gravitational decoherence of matter superpositions using the leading soft sector of the graviton $S$-matrix. Starting from Weinberg's soft theorem and the overlap of coherent radiation states, we derive, for branch configurations with the same total four-momentum, a gauge-invariant, nonnegative leading-soft decoherence exponent and evaluate the polarization sum and angular integrals exactly at this order. In the vacuum, coherence between branches with distinguishable soft radiation vanishes as the infrared cutoff is removed. The leading nonrelativistic term is purely quadrupolar as a consequence of energy--momentum conservation. We extend the analysis to single- and two-mode squeezed graviton states, including the two-mode case motivated by inflation. Squeezing can enhance or suppress decoherence depending on the relative phase, while phase averaging gives an enhancement governed by the graviton occupation. For a phase-averaged relic background with an approximately flat energy-density spectrum over the relevant soft frequency band, the sharp-cutoff identification of the infrared scale with the inverse observation time gives a contribution that grows with the gravitational-wave energy density and with the fourth power of the observation time. These results connect soft-graviton scattering, infrared quantum information, and decoherence in nonvacuum gravitational backgrounds. | 重力子 $S$ 行列の主要ソフトセクターを用いて、物質重ね合わせの重力デコヒーレンスを再検討する。 ワインバーグのソフト定理とコヒーレント放射状態の重なりから出発して、同じ全四元運動量を持つ分岐構成に対して、ゲージ不変で非負の主要ソフトデコヒーレンス指数を導出し、この次数で偏光和と角度積分を正確に評価する。 真空中では、識別可能なソフト放射を持つ分岐間のコヒーレンスは、赤外カットオフが除去されるにつれて消滅する。 主要非相対論的項は、エネルギーと運動量の保存の結果として、純粋に四重極である。 インフレーションによって動機付けられた二モードの場合を含め、単一モードおよび二モードのスクイーズド重力子状態に解析を拡張する。 スクイーズドは相対位相に応じてデコヒーレンスを増強または抑制する可能性があるが、位相平均化は重力子の占有によって支配される増強を与える。 関連するソフト周波数帯域においてエネルギー密度スペクトルがほぼ平坦な位相平均された残存背景の場合、赤外線スケールを逆観測時間とシャープカットオフで同一視すると、重力波エネルギー密度と観測時間の4乗に比例して増加する寄与が得られます。 これらの結果は、ソフト重力子散乱、赤外線量子情報、および非真空重力背景におけるデコヒーレンスを結びつけるものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Tidal disruption events (TDEs) offer a unique dynamical probe of the spacetime geometry around supermassive black holes (SMBHs). While conventional TDEs occur around SMBHs of $M_\bullet \sim 10^6 - 10^7 M_\odot$, where stars are disrupted far from the event horizon, here we identify a special class of TDEs around rapidly spinning SMBHs with masses $M_\bullet \gtrsim 10^8 M_\odot$, where the tidal-disruption radius approaches the gravitational radius. We term these events "near-horizon TDEs" and, by calculating geodesics in Kerr spacetime, investigate how the proximity of the horizon modifies the debris evolution and subsequent fallback. We find that for stars encountering the SMBH on parabolic orbits, up to $\sim (90 \%-95 \%)$ of the stellar debris either plunges directly into the SMBH or escapes the system. Bound orbits, by contrast, retain a substantially larger fraction of the debris. Using the resulting debris distribution, we calculate the fallback rates and find that bound orbits produce intrinsically higher peak fallback rates and shorter decay timescales, by factors of $\sim 10^3$ relative to parabolic orbits. However, when the stellar orbital angular momentum is particularly low, the peak fallback rate can be substantially suppressed by debris lost to plunge orbits. This combination of rapid fallback and a mass deficit naturally explains overluminous TDEs such as ASASSN-15lh, which standard TDE models have struggled to reproduce. Our work establishes near-horizon TDEs as a new probe of strong-field gravity and a promising tool for identifying massive, rapidly spinning SMBHs. | 潮汐破壊現象 (TDE) は、超大質量ブラックホール (SMBH) 周辺の時空幾何学を力学的に探る独自の手段を提供する。 従来の TDE は、星が事象の地平線から遠く離れた場所で破壊される $M_\bullet \sim 10^6 - 10^7 M_\odot$ の SMBH 周辺で発生するが、本稿では、潮汐破壊半径が重力半径に近づく、高速回転する質量 $M_\bullet \gtrsim 10^8 M_\odot$ の SMBH 周辺で発生する特別な TDE のクラスを特定する。 我々はこれらの現象を「地平線近傍 TDE」と呼び、カー時空における測地線を計算することで、地平線の近さが残骸の進化とそれに続く落下をどのように変化させるかを調べる。 放物線軌道で超大質量ブラックホール（SMBH）に遭遇する恒星の場合、恒星残骸の最大約90～95%がSMBHに直接突入するか、系から脱出することがわかった。 一方、束縛軌道では、残骸のかなりの割合が保持される。 得られた残骸分布を用いてフォールバック率を計算したところ、束縛軌道は放物線軌道に比べて本質的に高いピークフォールバック率と短い減衰時間スケールを生み出し、その差は約10^3倍であることがわかった。 しかし、恒星の軌道角運動量が特に低い場合、突入軌道に失われる残骸によってピークフォールバック率が大幅に抑制される可能性がある。 この急速なフォールバックと質量不足の組み合わせは、標準的な潮汐破壊現象（TDE）モデルでは再現が困難であったASASSN-15lhのような高光度潮汐破壊現象を自然に説明する。 私たちの研究は、地平線近傍の潮汐破壊現象が、強重力場の新たな探査手段であり、巨大で高速回転する超大質量ブラックホールを特定するための有望なツールであることを確立しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present an iteration algorithm for vacuum and Einstein scalar-field equations in double-null gauge, which transform the non-linear PDE into systems of ODE. The numerical realization combines characteristic constraint solves, LGL spectral elements, pole-free spherical operators, Galerkin projection, and independent first-order residual and consistency checks. | 本稿では、二重ヌルゲージにおける真空方程式およびアインシュタイン・スカラー場方程式に対する反復アルゴリズムを提示する。 このアルゴリズムは、非線形偏微分方程式を常微分方程式系に変換する。 数値計算では、特性制約解法、LGLスペクトル要素、極のない球面演算子、ガラーキン射影、および独立した一次残差と整合性チェックを組み合わせる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the Casimir effect of a complex scalar field on a two-dimensional sphere threaded by a fixed Wu--Yang magnetic monopole at the center. In this background the charged scalar field is a section of a nontrivial complex line bundle over $S^2$, reflecting the monopole's nontrivial topology. We solve the Klein--Gordon equation analytically and compute the Casimir energy using a generalized Abel--Plana formula for multivalued functions. We find that the monopole can reverse the sign of the Casimir pressure, turning an attractive force into a repulsive one when the monopole strength is sufficiently large. This behavior persists across a broad range of curvature couplings and suggests that Wu--Yang monopoles may provide a source of repulsive vacuum stress, with possible implications for gravitational and cosmological settings. | 本研究では、中心に固定されたウーヤン磁気単極子が貫通する二次元球面上における複素スカラー場のカシミール効果を調査する。 この背景において、荷電スカラー場は$S^2$上の非自明な複素線束の一部であり、単極子の非自明なトポロジーを反映している。 我々はクライン・ゴルドン方程式を解析的に解き、多価関数に対する一般化されたアベル・プラナ公式を用いてカシミールエネルギーを計算する。 その結果、単極子の強度が十分に大きい場合、単極子はカシミール圧力の符号を反転させ、引力を斥力に変えることができることがわかった。 この挙動は広範囲の曲率結合にわたって持続し、ウーヤン単極子が斥力真空応力の源となり、重力および宇宙論的設定に影響を与える可能性があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss the cosmological dynamics of general teleparallel quadratic gravity. Using a suitable set of variables, we write the cosmological field equations as a homogeneous dynamical system. We find that this system generically features projective fixed points, where the dynamics can be solved analytically, and exhibits finite time singularities as well as an asymptotically vanishing cosmological expansion. | 本稿では、一般的なテレパラレル二次重力の宇宙論的ダイナミクスについて考察する。 適切な変数セットを用いることで、宇宙論的場の方程式を均質な力学系として記述する。 この系は一般的に射影固定点を持ち、その点におけるダイナミクスは解析的に解くことができ、また有限時間特異点と漸近的に消滅する宇宙膨張を示すことがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work focuses on the analysis of particle dynamics and the thermodynamic properties associated with a particular branch of hairy black hole solutions. These solutions are obtained by using extended geometric deformation gravitational decoupling on the seed solution of the Schwarzschild solution. This resulting geometry satisfies the dominant energy condition and the condition $Q^{2}=2χ\ell M$. We analyze the motion of massive particles and photons in this geometry and the thermodynamics of this solution. In particular, for massless particles, we study the effective potential and determine the radii of the photon sphere and the shadow of the black hole. For massive particles, we calculate the specific energy and angular momentum of circular orbits, the ISCO, the radiative efficiency of an accretion disk, and representative particle trajectories. Finally, we investigate the thermodynamic properties of this hairy black hole geometry, including the Hawking temperature, the Bekenstein-Hawking entropy, and the heat capacity in the fixed-$(Q,\ell)$ ensemble. | 本研究では、毛状ブラックホール解の特定の分岐に関連する粒子ダイナミクスと熱力学的特性の解析に焦点を当てています。 これらの解は、シュワルツシルト解のシード解に拡張幾何学的変形重力デカップリングを適用することによって得られます。 この結果得られる幾何学は、支配的なエネルギー条件と条件 $Q^{2}=2χ\ell M$ を満たします。 この幾何学における質量のある粒子と光子の運動と、この解の熱力学を解析します。 特に、質量のない粒子については、有効ポテンシャルを研究し、光子球とブラックホールの影の半径を決定します。 質量のある粒子については、円軌道の比エネルギーと角運動量、ISCO、降着円盤の放射効率、および代表的な粒子軌道を計算します。 最後に、固定された $(Q,\ell)$ アンサンブルにおけるホーキング温度、ベッケンシュタイン・ホーキングエントロピー、および熱容量を含む、この毛状ブラックホール幾何学の熱力学的特性を調査します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Rotating black holes in dynamical Chern-Simons gravity are known nonperturbatively mainly through numerical solutions, which limits their direct use in strong-field applications. We construct a Kerr-referenced analytical parametrization of the near-general-relativistic numerical branch using a compact radial coordinate, low-order angular multipoles, and continued fractions. The resulting two-parameter family accurately reproduces the numerical metric throughout the validated weak-coupling and moderate-spin domain. Independent off-grid solutions confirm that the parametrization retains its accuracy away from the calibration set. We further assess the model through equatorial light rings, critical impact parameters, and full two-dimensional null-geodesic ray tracing without assuming separability. The resulting shadow observables closely match those obtained from the numerical geometries. This parametrization therefore provides a practical analytical metric for geodesic and strong-field calculations without relying on a slow-rotation expansion. | 動的チャーン・サイモンズ重力における回転ブラックホールは、主に数値解によって非摂動的に知られているため、強重力場への直接的な応用が制限されています。 本研究では、コンパクトな動径座標、低次の角度多重極、および連分数を用いて、一般相対論に近い数値解のカー参照解析的パラメータ化を構築します。 得られた2パラメータ族は、検証済みの弱結合および中スピン領域全体にわたって数値計量を正確に再現します。 独立したオフグリッド解は、このパラメータ化が較正セットから離れた場所でも精度を維持することを裏付けています。 さらに、分離可能性を仮定せずに、赤道光環、臨界衝突パラメータ、および完全な2次元ヌル測地線レイ・トレーシングを通してモデルを評価します。 得られたシャドウ観測量は、数値ジオメトリから得られたものとよく一致します。 したがって、このパラメータ化は、低速回転展開に頼ることなく、測地線および強重力場計算のための実用的な解析的計量を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a simple model of a higher dimensional spacetime in which the 4d submanifold is a FLRW metric, while the extra dimensions are compactified to a hypersphere. We calculate the Friedmann equations of this model finding that the extra dimensions interact in a non-trivial way with the 4d submanifold evolution. We prove that what is observed as Dark Energy could be explained only as an effect due to the Gaussian curvature and the expansion rate of the extra dimensions. We calculate the luminosity distance in this model and derive the acceleration parameter q. We find that Ωm and q are in some sense dressed by terms coming from the extra dimensions, thus a Universe filled only with matter (both luminous and dark) and with extra dimensions can explain the observational data. We find that the extra dimensions do not affect the CMB spectrum, but this is not a solution to the Hubble tension. We fit our model to SNe data and find evidence for the presence of 3-4 extra dimensions which are presently contracting. | 我々は、4次元サブマニフォールドがFLRW計量であり、余剰次元が超球にコンパクト化された高次元時空の単純なモデルを提示する。 このモデルのフリードマン方程式を計算し、余剰次元が4次元サブマニフォールドの進化と非自明な方法で相互作用することを発見した。 我々は、ダークエネルギーとして観測されるものは、ガウス曲率と余剰次元の膨張率による効果としてのみ説明できることを証明する。 我々は、このモデルにおける光度距離を計算し、加速パラメータqを導出する。 我々は、Ωmとqが何らかの意味で余剰次元からの項によって覆われていることを発見し、したがって、物質（光とダークの両方）と余剰次元のみで満たされた宇宙が観測データを説明できることを発見した。 我々は、余剰次元がCMBスペクトルに影響を与えないことを発見したが、これはハッブルの緊張の解決策ではない。 我々は、我々のモデルをSNeデータに適合させ、現在収縮している3～4つの余剰次元の存在の証拠を発見した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate extremal black holes with scalar hair in the generic Einstein-Euler-Heisenberg (EEH)-scalar theory with two scalar couplings to the Maxwell term. One is an exponential coupling with coupling constant $α$ and the other is its polynomial coupling. We first construct scalarized black holes on the cold (C)-horizon of EEH black holes described by mass $M$ and magnetic charge $P$ both at the linear level, through the existence curves $α_n(q)$ with $q=P/M$, and as fully backreaction solutions. As extremality ($q=q_e$) is approached, all existence curves accumulate, following $α_n-α_c\sim 1/\ln^2(q_e-q)$, at the critical branch $α_c$ fixed by the Breitenlohner-Freedman bound for the near-horizon (AdS$_2\times S^2$) throat. We obtain scalarized extremal black hole (SEBH) with constant secondary hair and it is recovered exactly from the entropy function approach working on the near-horizon throat. Its entropy is an attractor invariant, being independent of the asymptotic modulus, so the scalar hair remains secondary. Exploiting this constant scalar, we seek further SEBHs with scalar hair keeping its charge $Q_s$ for the zero asymptotic scalar ($φ_\infty=0$). In the $(q,α)$ plane, we observe that these extremal solutions occupy $q\ge q_e$. Hence, the existence curves $α_n(q)$ existing for $q\le q_e$ and the extremal branches bound the scalarized domain from opposite sides and they meet only at $q=q_e$. | 我々は、マクスウェル項に 2 つのスカラー結合を持つ一般的なアインシュタイン・オイラー・ハイゼンベルク (EEH) スカラー理論におけるスカラーヘアを持つ極限ブラックホールを調査する。 1 つは結合定数 $α$ を持つ指数関数的結合であり、もう 1 つはその多項式結合である。 我々はまず、質量 $M$ と磁荷 $P$ で記述される EEH ブラックホールの低温 (C) 地平線上にスカラー化されたブラックホールを構築する。 これは、$q=P/M$ となる存在曲線 $α_n(q)$ を介して線形レベルで構築され、完全なバックリアクション解としても構築される。 極限 ($q=q_e$) に近づくと、すべての存在曲線は $α_n-α_c\sim 1/\ln^2(q_e-q)$ に従って、地平線近傍 (AdS$_2\times S^2$) スロートに対するブライテンローナー・フリードマン境界によって固定された臨界分岐 $α_c$ に蓄積される。 我々は、一定の二次ヘアを持つスカラー化極値ブラックホール（SEBH）を得、これは、地平線近傍の喉で作用するエントロピー関数アプローチから正確に復元される。 そのエントロピーはアトラクター不変量であり、漸近モジュラスに依存しないため、スカラーヘアは二次のままである。 この一定のスカラーを利用して、ゼロ漸近スカラー（φ_\infty=0）に対して電荷 $Q_s$ を保持するスカラーヘアを持つSEBHをさらに探す。 $(q,α)$ 平面では、これらの極値解が $q\ge q_e$ を占めていることが観察される。 したがって、$q\le q_e$ に対して存在する存在曲線 $α_n(q)$ と極値分岐は、スカラー化領域を反対側から境界付け、$q=q_e$ でのみ交わる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Metric-affine gravity provides a natural geometric framework in which spacetime curvature, torsion, and non-metricity are treated as independent degrees of freedom, leading to novel cosmological dynamics beyond General Relativity. A generic consequence of such theories is the emergence of effective interactions among the cosmological fluids, even in the absence of explicit phenomenological couplings. Interestingly, the above happens while the Standard Model of Particle physics remains unmodified. In this work, we investigate interacting cosmological models that arise from metric-affine gravity and analyze their implications for the background evolution of the Universe. We derive the modified continuity equations governing the matter, radiation, and dark-energy components, highlighting the geometric origin of energy exchange in the dark sector. We discuss how these interactions modify the expansion history and can effectively mimic evolving dark-energy behavior. The resulting cosmological scenarios are confronted with the most recent observational data from Type Ia Supernovae (Pantheon+), Cosmic Chronometers, and Baryon Acoustic Oscillations (DESI DR2). Moreover, using model selection criteria, e.g., Akaike Information Criterion, Bayesian Information Criterion and the Bayesian Evidence, we compare the aforementioned models against the standard $Λ$CDM model. We find that the proposed framework performs slightly better than $ΛCDM$, in the light of the data sets considered here. Our analysis demonstrates that metric-affine-induced interactions constitute a viable and theoretically motivated alternative for the description of the Universe. | 計量アフィン重力は、時空の曲率、ねじれ、非計量性を独立した自由度として扱う自然な幾何学的枠組みを提供し、一般相対性理論を超える新たな宇宙論的ダイナミクスをもたらします。 このような理論の一般的な帰結として、明示的な現象論的結合がない場合でも、宇宙流体間の有効な相互作用が出現します。 興味深いことに、これは素粒子物理学の標準模型が修正されないまま起こります。 本研究では、計量アフィン重力から生じる相互作用宇宙論モデルを調査し、宇宙の背景進化に対するその影響を分析します。 物質、放射、およびダークエネルギー成分を支配する修正された連続方程式を導出し、ダークセクターにおけるエネルギー交換の幾何学的起源を強調します。 これらの相互作用が膨張の歴史をどのように変更し、進化するダークエネルギーの振る舞いを効果的に模倣できるかを議論します。 得られた宇宙論的シナリオは、Ia型超新星（Pantheon+）、宇宙クロノメーター、バリオン音響振動（DESI DR2）からの最新の観測データと比較されます。 さらに、赤池情報量規準、ベイズ情報量規準、ベイズ証拠などのモデル選択基準を用いて、前述のモデルを標準的なΛCDMモデルと比較します。 ここで検討したデータセットに照らして、提案されたフレームワークはΛCDMモデルよりもわずかに優れていることがわかりました。 私たちの分析は、計量アフィン誘導相互作用が、宇宙の記述に対する実行可能で理論的に根拠のある代替案であることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we study the polar perturbations of static, spherically symmetric neutron stars with anisotropic pressure in full general relativity, including linear-order perturbations of both the metric and the fluid. We calculate the $f$-mode frequencies and the corresponding damping times using a consistent treatment of the perturbation of the radial vector $k^α$. In particular, its Lagrangian perturbation $Δk^α$ is determined by the metric perturbations and the fluid Lagrangian displacement and is constrained to the $(\tilde{u},\tilde{k})$ plane, where $\tilde{u}^α$ is the normalized fluid four-velocity. This constraint introduces an additional dynamical degree of freedom into the perturbation equations. Considering three equations of state and the Horvat and Bowers-Liang prescriptions for pressure anisotropy, we find that the $f$-mode frequency increases with stellar mass, ranging from $1$ to $3$~kHz, while the damping time decreases, ranging from $0.5$ to $1.25$~s. Increasing anisotropy, in the sense of tangential pressure exceeding radial pressure, generally lowers the oscillation frequency, while its effect on the damping time depends on the anisotropy prescription: the damping time decreases with increasing anisotropy for the Horvat model but increases with increasing anisotropy for the Bowers-Liang model. We further find quasi-universal relations between the real and imaginary parts of the $f$-mode frequency, $Mω_R$ and $Mω_I$, and the stellar compactness $\mathcal{C}=M/R$, which are largely insensitive to the equation of state. Polynomial fits to these relations achieve an accuracy better than $10\%$, providing a simple phenomenological framework for constraining neutron-star pressure anisotropy through future asteroseismology observations. | 本研究では、静的で球対称な中性子星の異方性圧力に対する極方向摂動を、計量と流体の両方の線形次数摂動を含めた完全な一般相対性理論で研究します。 動径ベクトル $k^α$ の摂動を一貫して扱うことにより、$f$ モード周波数と対応する減衰時間を計算します。 特に、そのラグランジュ摂動 $Δk^α$ は計量摂動と流体ラグランジュ変位によって決定され、$(\tilde{u},\tilde{k})$ 平面に制限されます。 ここで、$\tilde{u}^α$ は正規化された流体の 4 元速度です。 この制限により、摂動方程式に力学的自由度が 1 つ追加されます。 3つの状態方程式と、圧力異方性に関するHorvatおよびBowers-Liangの処方を考慮すると、$f$モード周波数は恒星質量とともに増加し、$1$から$3$~kHzの範囲になる一方、減衰時間は減少し、$0.5$から$1.25$~sの範囲になることがわかります。 接線方向の圧力が半径方向の圧力を超えるという意味での異方性の増加は、一般的に振動周波数を低下させますが、減衰時間への影響は異方性の処方に依存します。 Horvatモデルでは減衰時間は異方性の増加とともに減少しますが、Bowers-Liangモデルでは異方性の増加とともに増加します。 さらに、$f$モード周波数の実部と虚部、$Mω_R$と$Mω_I$、および恒星のコンパクトネス$\mathcal{C}=M/R$の間には、状態方程式にほとんど影響されない準普遍的な関係があることがわかっています。 これらの関係式に対する多項式近似は10%以上の精度を達成し、将来の星震学観測を通じて中性子星の圧力異方性を制約するための単純な現象論的枠組みを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Numerical relativity simulations provide the most accurate waveforms for binary black hole coalescences, but are prohibitively expensive for direct use in gravitational-wave data analysis. Surrogate models overcome this cost, and NRSur7dq4 is commonly used in parameter estimation for this reason. However, there is evidence in the literature that NRSur7dq4's accuracy could be improved in the merger-ringdown portion of the waveform, which is particularly important for the analysis of high-mass binary black hole events. Motivated by these observations, we construct NRSur7dq4v2, a multi-domain extension of NRSur7dq4 in which overlapping temporal subdomains allow tighter, independent error control over the inspiral and merger-ringdown portions of the waveform before they are smoothly combined. To assess the new model's performance in the merger-ringdown regime, we infer the mass and spin of the remnant black hole from quasi-normal fits to the ringdown portion of the surrogate waveform. We find that NRSur7dq4v2 produces significantly improved remnant mass and spin estimates, with gains of roughly factors of $3$ to $10$ over NRSur7dq4. Compared to NRSur7dq4, NRSur7dq4v2 also includes modes up to $\ell=5$, includes more accurate modeling of certain subdominant modes, and introduces a runtime model-complexity feature that gives users direct control over the tradeoff between evaluation cost and accuracy. Finally, alongside the model development, we have optimized the gwsurrogate package to achieve a fourfold speedup for precessing surrogates. The resulting precessing surrogates called through gwsurrogate are now slightly faster than their LALSimulation counterparts. | 数値相対論シミュレーションは、連星ブラックホール合体の最も正確な波形を提供しますが、重力波データ解析に直接使用するにはコストが高すぎます。 サロゲートモデルはこのコストを克服し、NRSur7dq4 はこの理由からパラメータ推定によく使用されます。 しかし、文献には、NRSur7dq4 の精度は、特に高質量連星ブラックホール事象の解析において重要な、波形の合体リングダウン部分で改善できる可能性があるという証拠があります。 これらの観察に基づいて、NRSur7dq4 のマルチドメイン拡張である NRSur7dq4v2 を構築しました。 これは、重複する時間サブドメインにより、波形のインスパイラル部分と合体リングダウン部分が滑らかに結合される前に、より厳密で独立した誤差制御が可能になります。 合体リングダウン領域における新しいモデルの性能を評価するために、サロゲート波形のリングダウン部分への準正規フィットから、残存ブラックホールの質量とスピンを推定します。 NRSur7dq4v2 は、NRSur7dq4 に比べて残骸の質量とスピンの推定値が大幅に改善され、およそ 3 倍から 10 倍の精度向上を実現しています。 NRSur7dq4 と比較して、NRSur7dq4v2 は \ell=5 までのモードを含み、特定のサブドミナント モードのモデリング精度が向上し、評価コストと精度のトレードオフをユーザーが直接制御できる実行時モデル複雑度機能が導入されています。 最後に、モデル開発と並行して、歳差運動サロゲートの速度を 4 倍に向上させるために gwsurrogate パッケージを最適化しました。 gwsurrogate を介して呼び出される結果の歳差運動サロゲートは、LALSimulation の対応するものよりもわずかに高速になっています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Entanglement wedge reconstruction provides the sharpest formulation of bulk locality in AdS/CFT, identifying the entanglement wedge as the largest bulk region reconstructible from a boundary subregion. While this statement is well understood at leading order in the large N expansion through both modular flow and Petz map reconstruction, its extension beyond the semiclassical regime has remained unclear. In this work, we show that quantum error correction provides the natural framework for addressing this problem. At leading order, we reproduce the known leading-order reconstruction formulas, and by employing the twirled Petz map, we obtain a systematic and explicit method for incorporating subleading 1/N corrections. Beyond the leading approximation, we have obtained an explicit bi-local correction controlled by a subleading Petz kernel. Our results establish a controlled approach to bulk reconstruction beyond large N and sharpening the role of quantum error correction in holography. This framework provides a controlled path toward understanding bulk reconstruction in fully quantum gravitational settings. | エンタングルメントウェッジ再構成は、AdS/CFTにおけるバルク局所性の最も明確な定式化を提供し、エンタングルメントウェッジを境界サブ領域から再構成可能な最大のバルク領域として特定します。 この記述は、モジュラーフローとペッツ写像再構成の両方を通して、大きなN展開の主要項ではよく理解されていますが、半古典領域を超えた拡張は不明瞭なままでした。 本研究では、量子誤り訂正がこの問題に取り組むための自然な枠組みを提供することを示します。 主要項では、既知の主要項再構成式を再現し、ツイストペッツ写像を用いることで、サブリーディング1/N補正を組み込むための体系的かつ明示的な方法を得ました。 主要近似を超えて、サブリーディングペッツカーネルによって制御される明示的な双局所補正を得ました。 私たちの結果は、大きなNを超えたバルク再構成への制御されたアプローチを確立し、ホログラフィーにおける量子誤り訂正の役割を明確にします。 この枠組みは、完全量子重力設定におけるバルク再構成を理解するための制御された道筋を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a scalar field nonminimally coupled to metric-affine gravity within actions linear in the affine curvature and containing all independent parity-even and parity-odd terms quadratic in torsion and nonmetricity, including mixed contractions. We also include Nieh-Yan-like derivative couplings between the scalar-field derivative and the four torsion and nonmetricity vectors. We derive the connection, metric, and scalar-field equations and, since the connection equation is algebraic, eliminate the independent connection on the generic nondegenerate branch to obtain an equivalent metric scalar-tensor theory in which the non-Riemannian interactions are encoded in an effective kinetic function. We classify several sectors and find that the pure quadratic nonmetricity and pure quadratic torsion sectors separately leave the Einstein-frame kinetic function unchanged relative to the simplest metric-affine scalar-tensor model, whereas their simultaneous presence, the derivative couplings, and generic mixed torsion-nonmetricity interactions can modify it. In the derivative-coupling sector, projective consistency imposes a relation among the couplings. We then consider polynomial coupling functions and study the resulting canonical field redefinition and Einstein-frame potentials. In particular, we illustrate how derivative and mixed torsion--nonmetricity couplings reshape quadratic and quartic potentials in canonical-field space, and show that a quadratic Jordan-frame potential can be mapped, for a suitable choice of derivative and nonminimal couplings, into a natural-inflation potential after canonical normalization. Finally, we separately impose the cosmological principle, determine the reduced combinations of quadratic couplings and the scalar field hypermomentum, and obtain the corresponding modified cosmological equations in the simplest sectors. | 本研究では、アフィン曲率に関して線形であり、ねじれと非計量性に関して二次となるすべての独立したパリティ偶数項とパリティ奇数項（混合収縮を含む）を含む作用内で、計量アフィン重力に非最小結合したスカラー場を研究する。 また、スカラー場の微分と4つのねじれベクトルおよび非計量ベクトルとの間のNieh-Yan型微分結合も考慮する。 接続方程式、計量方程式、およびスカラー場方程式を導出し、接続方程式は代数的であるため、一般的な非退化分岐上の独立した接続を消去して、非リーマン相互作用が有効な運動関数に符号化された等価な計量スカラーテンソル理論を得る。 我々はいくつかのセクターを分類し、純粋な二次非計量性と純粋な二次ねじれセクターはそれぞれ、最も単純な計量アフィンスカラーテンソルモデルに対してアインシュタインフレーム運動関数を変化させないのに対し、それらが同時に存在すること、微分結合、および一般的な混合ねじれ非計量相互作用はそれを変更する可能性があることを発見した。 微分結合セクターでは、射影的整合性により結合間の関係が課せられる。 次に、多項式結合関数を考察し、結果として生じる正準場の再定義とアインシュタインフレームポテンシャルを研究する。 特に、微分結合と混合ねじれ非計量結合が正準場空間における二次ポテンシャルと四次ポテンシャルをどのように再構築するかを示し、適切な微分結合と非最小結合を選択すれば、二次ジョルダンフレームポテンシャルが正準正規化後に自然インフレーションポテンシャルにマッピングできることを示す。 最後に、宇宙原理を個別に課し、二次結合とスカラー場のハイパーモーメンタムの縮約された組み合わせを決定し、最も単純なセクターにおける対応する修正された宇宙方程式を得る。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A coherent wave component with extremely small initial self-energy can substantially change the first response of a contracting spacetime. We demonstrate this effect in Einstein--Maxwell--scalar theory with two commuting spacelike Killing fields. Along a critical family motivated by scalarized black-hole interiors, the estimated magnetic delay leaves time for longitudinal propagation to redistribute the incident field. Increasing a low-frequency component at fixed initial electromagnetic energy enhances the scalar response on one background and suppresses it on another. A calculation that propagates the field and its momentum, then their quadratic scalar and geometric sources, predicts this reversal before nonlinear evolution. At the first suppression comparison, the coherent profile error is $0.38\%$, against $46.9\%$ when cross terms are omitted. The selected response develops into a magnetic pulse with electric and scalar exchange. The critical geometry thus preserves incident coherence as information that predicts its first departure from a Kasner epoch. | 極めて小さな初期自己エネルギーを持つコヒーレントな波動成分は、収縮する時空の最初の応答を大きく変えることができる。 我々は、2つの可換な空間的キリング場を持つアインシュタイン・マクスウェル・スカラー理論において、この効果を実証する。 スカラー化されたブラックホール内部に触発された臨界族に沿って、推定される磁気遅延は、入射場を再分配するための縦方向の伝播のための時間を残す。 固定された初期電磁エネルギーで低周波成分を増加させると、ある背景ではスカラー応答が増強され、別の背景では抑制される。 場とその運動量、そしてそれらの二次スカラーおよび幾何学的ソースを伝播させる計算は、非線形発展の前にこの反転を予測する。 最初の抑制比較では、コヒーレントプロファイル誤差は$0.38\%$であり、交差項を省略した場合の$46.9\%$とは対照的である。 選択された応答は、電気的およびスカラー的交換を伴う磁気パルスへと発展する。 したがって、臨界幾何学は、入射コヒーレンスを、カスナー時代からの最初の逸脱を予測する情報として保持する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We impose unitarity constraints on two-dimensional field theories whose symmetries form the quantum conformal Bondi-Metzner-Sachs algebra, which combines conformal symmetries with asymptotic symmetries of asymptotically flat spacetimes. Positivity constraints put bounds on the central charge, 0| 我々は、共形対称性と漸近的に平坦な時空の漸近対称性を組み合わせた量子共形ボンディ・メッツナー・ザックス代数を形成する対称性を持つ2次元場の理論にユニタリ性制約を課す。 正値性制約により、中心電荷は0 | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a novel diffeomorphism-invariant approach to asymptotically safe metric quantum gravity. It is based on physics-informed renormalisation group flows with a renormalisation group kernel that guarantees diffeomorphism invariance at each renormalisation group step. Importantly, it also allows us to control and maintain the relevance counting of operators in metric quantum gravity. The resulting effective action is quantum diffeomorphism-invariant and background-independent. As a first non-trivial application, we compute the Reuter fixed point in a manifestly diffeomorphism-invariant way. This computation is augmented with a detailed discussion of regularisation dependence and a systematic estimate of the errors arising from approximations. | 本稿では、漸近的に安全な計量量子重力に対する、微分同相不変な新しいアプローチを提案する。 これは、各繰り込み群ステップで微分同相不変性を保証する繰り込み群カーネルを持つ、物理法則に基づいた繰り込み群フローに基づいている。 重要なことに、このアプローチは計量量子重力における演算子の関連性カウントを制御・維持することも可能にする。 結果として得られる有効作用は、量子微分同相不変かつ背景に依存しない。 最初の非自明な応用として、明らかに微分同相不変な方法でロイター固定点を計算する。 この計算には、正則化依存性の詳細な議論と、近似から生じる誤差の体系的な推定が加えられている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A supergravity solution in the literature is an artifact that cannot be verified without re-deriving it: conventions might not be clearly stated, papers have typos, algebra is tedious. SolutionsX is a Mathematica package that turns an xAct environment, whatever physics it may describe, into a stored, machine-verifiable record: code that replays in a fresh kernel, carries its own verification, and can later be fetched for re-use or extension. The shipped examples are supergravity theories and their solutions, but the scope is anything xAct reaches: abstract tensors, differential forms, spinors in any dimension. We follow one published solution through the entire workflow, benchmark the package's component engine against xAct's, and report on three blind runs of an agentic workflow in which an AI coding agent, given the package and a small toolkit, correctly codified a recent paper in under three hours. A database of such records is useful to researchers today and gives agents worked examples to learn from. The package acts as an internal verifier during the thought process of an agent: a claim is checked in the kernel before it is made. | 文献中の超重力理論の解は、再導出しなければ検証できないアーティファクトです。 慣例が明確に示されていない可能性があり、論文に誤植があり、代数計算が面倒だからです。 SolutionsXは、xAct環境（それが記述する物理法則が何であれ）を保存して機械検証可能な記録に変換するMathematicaパッケージです。 この記録は、新しいカーネルで再生され、独自の検証を持ち、後で再利用または拡張のために取得できます。 同梱されている例は超重力理論とその解ですが、xActが扱う範囲は、抽象テンソル、微分形式、任意の次元のスピノルなど、何でも可能です。 私たちは、公開されている1つの解をワークフロー全体を通して追跡し、パッケージのコンポーネントエンジンをxActのエンジンと比較してベンチマークを行い、パッケージと小さなツールキットを与えられたAIコーディングエージェントが、最近の論文を3時間以内に正しくコード化したエージェントワークフローの3回のブラインド実行について報告します。 このような記録のデータベースは、今日の研究者にとって有用であり、エージェントが学習するための実行例を提供します。 このパッケージは、エージェントの思考プロセスにおいて内部検証ツールとして機能します。 つまり、主張が行われる前にカーネル内で検証が行われます。 |