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| Original Text | 日本語訳 |
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The Kerr stability conjecture has been proved in the slowly rotating case, i.e., $|a|\ll m$, in the sequence of works \cite{KS-GCM1} \cite{KS-GCM2} \cite{KS:Kerr} by Sergiu Klainerman and the author, \cite{GKS22} by Elena Giorgi, Sergiu Klainerman and the author, and \cite{Shen} by Dawei Shen, and extended in \cite{Sze}, by the author, to the full subextremal range $|a|| カー安定性予想は、ゆっくり回転する場合、すなわち $|a|\ll m$ の場合において、Sergiu Klainerman と著者による一連の研究 \cite{KS-GCM1} \cite{KS-GCM2} \cite{KS:Kerr}、Elena Giorgi、Sergiu Klainerman と著者による \cite{GKS22}、および Dawei Shen による \cite{Shen} で証明され、著者による \cite{Sze} で完全な準極値範囲 $|a| | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We uncover a connection between the classical limit of the Magnus expansion in quantum field theory and the Malvenuto-Reutenauer Hopf algebra of permutations. We study a cubic scalar theory describing a massive particle coupled to massless scalar quanta, which captures the propagator structure relevant to classical scattering in gravity and scalar QED. Using a Schwinger parametrisation of the massive propagators, we compute the classical limit of Magnus amplitudes at tree level in this theory. First, we prove that all hyperclassical contributions cancel at the level of the Schwinger proper-time integrand, before integration. Then, we show that the classical Magnus amplitude precisely matches expectations from worldline quantum field theory. Both results rely on cancellations of disconnected diagrams which we relate to the Hopf algebra, specifically to the action of the adjoint first Eulerian projector, which annihilates the shuffle products associated with disconnected contributions. Moreover, the worldline diagrams include generic directed-tree topologies, whereas the field-theory diagrams only include directed chains. The correspondence we establish between the two therefore leads to a new formula for generic Murua coefficients in terms of simpler directed chain coefficients. Finally, we observe a suggestive connection between Magnus amplitudes and the web-mixing matrices governing the exponentiation of multiple Wilson lines. | 量子場理論におけるマグナス展開の古典極限とマルヴェヌート・ロイテナウアー置換ホップ代数との間の関連性を明らかにします。 質量のないスカラー量子に結合した質量のある粒子を記述する3次スカラー理論を研究します。 この理論は、重力とスカラーQEDにおける古典散乱に関連するプロパゲーター構造を捉えています。 質量のあるプロパゲーターのシュウィンガーパラメータ化を使用して、この理論におけるツリーレベルでのマグナス振幅の古典極限を計算します。 まず、すべての超古典的寄与が、積分前のシュウィンガー固有時間被積分関数のレベルで相殺されることを証明します。 次に、古典的なマグナス振幅が、ワールドライン量子場理論からの予測と正確に一致することを示します。 これらの結果はどちらも、ホップ代数、特に不連続な寄与に関連するシャッフル積を消滅させる随伴第1オイラー射影演算子の作用に関連付けられる、不連続な図の相殺に依存しています。 さらに、ワールドライン図には一般的な有向木トポロジーが含まれるのに対し、場理論図には有向鎖のみが含まれる。 したがって、両者の間に確立された対応関係は、より単純な有向鎖係数を用いて一般的なムルア係数を表す新しい公式につながる。 最後に、マグナス振幅と、複数のウィルソン線の指数関数化を支配するウェブ混合行列との間に、示唆に富む関連性があることを指摘する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| How do cosmological waveforms approximate waveforms from isolated systems for a small cosmological constant? This question is motivated by the observed small value of the cosmological constant, and also by Misner's idea to regulate the formally singular terms introduced into the Einstein equations by conformal compactification. We investigate this question quantitatively using scalar waves on Schwarzschild--de Sitter backgrounds. A suitable flat limit requires the foliation to remain regular at the future conformal boundary. We compare bridge foliations extending from the black hole horizon to the cosmological horizon with a regular asymptotically flat limit. Comparisons of cosmological and asymptotically flat waveforms on geometrically matched data show that the flat limit is numerically well behaved and recovers the essential features of the asymptotically flat waveform. We extend Misner's artificial cosmology by introducing a cosmological source that leaves the near-zone geometry unchanged and show that it improves agreement of the ringdown waveform but fails to capture the intermediate polynomial tail behavior accurately. | 宇宙定数が小さい場合、宇宙論的波形は孤立系の波形をどのように近似するのでしょうか。 この疑問は、観測された宇宙定数の値が小さいこと、そして共形コンパクト化によってアインシュタイン方程式に導入された形式的に特異な項を正則化するというミスナーのアイデアに触発されたものです。 私たちは、シュワルツシルト-ド・ジッター背景上のスカラー波を用いて、この問題を定量的に調査します。 適切な平坦極限では、葉層構造が将来の共形境界で正則のままである必要があります。 ブラックホールの地平線から宇宙論的地平線まで伸びるブリッジ葉層構造を、正則な漸近的に平坦な極限と比較します。 幾何学的に一致するデータ上で宇宙論的波形と漸近的に平坦な波形を比較すると、平坦極限は数値的に良好な振る舞いを示し、漸近的に平坦な波形の本質的な特徴を再現することが分かります。 私たちは、近傍領域の幾何学を変化させない宇宙論的源を導入することでミスナーの人工宇宙論を拡張し、リングダウン波形の一致は改善されるものの、中間多項式の裾野の振る舞いを正確に捉えることができないことを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study photon superradiant scattering by a Kerr black hole in the presence of an axion-photon coupling and investigate how this coupling modifies the electromagnetic amplification factor. We solve the coupled axion and electromagnetic equations in a fully relativistic framework. We distinguish two regimes according to the relation between the sourced axion frequency and the axion mass. In the radiative regime, the axion can propagate to spatial infinity and carry away energy, thereby suppressing photon amplification. In the subthreshold regime, the axion is confined by the mass barrier and exchanges energy with the black-hole horizon through quasibound-state excitations. In this regime, photon amplification can be either enhanced or suppressed, depending on whether the relevant axion modes satisfy the superradiance condition. | 本研究では、アクシオンと光子の結合が存在するカーブラックホールによる光子の超放射散乱を研究し、この結合が電磁増幅係数をどのように変化させるかを調べます。 結合したアクシオン方程式と電磁方程式を完全相対論的枠組みで解きます。 アクシオンの発生周波数と質量の関係に応じて、2つの領域を区別します。 放射領域では、アクシオンは空間的に無限遠まで伝播してエネルギーを運び去り、光子増幅を抑制します。 閾値以下の領域では、アクシオンは質量障壁によって閉じ込められ、準束縛状態励起を介してブラックホールの事象の地平線とエネルギーを交換します。 この領域では、関連するアクシオンモードが超放射条件を満たすかどうかに応じて、光子増幅が増強または抑制される可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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In the present paper, we extend the results in the sequence of works \cite{KS-GCM1} \cite{KS-GCM2} \cite{KS:Kerr} by Sergiu Klainerman and the author, \cite{GKS22} by Elena Giorgi, Sergiu Klainerman and the author, and \cite{Shen} by Dawei Shen from the slowly rotating regime $|a|\ll m$ to the full subextremal range $|a|| 本論文では、Sergiu Klainerman と著者による一連の研究 \cite{KS-GCM1} \cite{KS-GCM2} \cite{KS:Kerr}、Elena Giorgi、Sergiu Klainerman と著者による \cite{GKS22}、および Dawei Shen による \cite{Shen} の結果を、ゆっくり回転する領域 $|a|\ll m$ から完全な準極値範囲 $|a| | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate generalized projective symmetry and its breaking in four-dimensional parity-even metric-affine gravity, considering an action linear in curvature and at most quadratic in torsion and nonmetricity. We derive the action of the generalized projective transformation on the irreducible components of the affine geometry and determine the coupling relations defining the axial, metric-trace, and fully projectively invariant theories. Complete invariance reduces the $12$ gravitational coefficients to a five-parameter family and generates four vectorial Noether identities for the connection equations. Projective invariance makes the connection operator singular, thus we develop a symmetry-adapted method for solving its vacuum field equations. We then analyze couplings to Dirac, electromagnetic, and complex Klein-Gordon fields. Locally exact axial-projective transformations correspond to chiral rotations for massless fermions at the classical level, while a combination of covectors acts as an Abelian connection linking a locally exact vector-projective representative to scalar $U(1)$ symmetry. Standard Maxwell theory is independent of the affine connection, whereas a torsion-dependent Maxwell-like extension can preserve both electromagnetic and projective invariance through compensating Stückelberg fields. Exact gravitational projective invariance makes the corresponding connection directions nondynamical and forces matter currents sourcing them to vanish. Controlled explicit breaking lifts these zero modes and converts them into auxiliary fields. Thus, projective symmetry provides a unified principle for identifying affine gauge modes, constraining matter couplings, and relating symmetry breaking in the gravitational sector to effective matter interactions. | 本研究では、曲率に関して線形であり、捩率と非計量性に関して最大で二次である作用を考慮し、4次元パリティ偶数計量アフィン重力における一般化射影対称性とその破れを考察する。 アフィン幾何学の既約成分に対する一般化射影変換の作用を導出し、軸対称、計量トレース対称、および完全射影不変理論を定義する結合関係を決定する。 完全不変性により、12個の重力係数は5パラメータ族に縮小され、接続方程式に対して4つのベクトル的ネーター恒等式が生成される。 射影不変性により接続演算子は特異となるため、その真空場方程式を解くための対称性適応法を開発する。 次に、ディラック場、電磁場、および複素クライン・ゴルドン場との結合を解析する。 局所的に厳密な軸射影変換は、古典レベルでは質量ゼロのフェルミオンのカイラル回転に対応し、一方、共ベクトルの組み合わせは、局所的に厳密なベクトル射影表現をスカラー $U(1)$ 対称性にリンクするアーベル接続として機能します。 標準的なマックスウェル理論はアフィン接続に依存しませんが、ねじれに依存するマックスウェル型拡張は、補償するシュトゥッケルベルク場を通して電磁気的および射影的不変性の両方を保持できます。 厳密な重力射影的不変性により、対応する接続方向は非動的になり、それらを生成する物質電流は消滅します。 制御された明示的な破れは、これらのゼロモードを持ち上げ、補助場に変換します。 したがって、射影対称性は、アフィンゲージモードの識別、物質結合の制約、および重力セクターにおける対称性の破れと有効物質相互作用の関係に関する統一原理を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the space of vacuum initial data sets on a closed manifold often has many non-trivial homotopy groups. The starting point is a result of the second named author, which constructs non-trivial elements in the homotopy groups of the space of initial data sets satisfying the strict dominant energy condition, together with a later result in joint work with Bernd Ammann showing that these elements often persist when the strictness assumption is dropped. In this work, we use a parametrized version of the conformal method to show that these elements may also be represented by maps into the space of vacuum initial data sets. This requires two results that may be of independent interest: metrics admitting conformal Killing vectors can be removed from the space of metrics without changing its weak homotopy type, and over the remaining metrics the York decomposition can be carried out in families, the TT-tensors forming a trivial Hilbert bundle. To our knowledge, this is the first result on the global topology of this space. | 本稿では、閉多様体上の真空初期データセットの空間には、非自明なホモトピー群が多数存在することを示す。 出発点は、厳密な支配エネルギー条件を満たす初期データセットの空間のホモトピー群に非自明な要素を構成する、著者2名による結果である。 この結果は、厳密性の仮定を放棄してもこれらの要素がしばしば存続することを示す、ベルント・アマンとの共同研究による後の結果と合わせて提示される。 本稿では、これらの要素が真空初期データセットの空間への写像によっても表現できることを示すために、共形法のパラメータ化バージョンを使用する。 これには、独立して興味深い可能性のある2つの結果が必要となる。 すなわち、共形キリングベクトルを許容する計量は、その弱いホモトピー型を変更することなく計量空間から除去でき、残りの計量上でヨーク分解を族ごとに実行でき、TTテンソルが自明なヒルベルト束を形成する。 我々の知る限り、これはこの空間のグローバルトポロジーに関する最初の結果である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute analytically greybody factors for d-dimensional large spherically symmetric black holes with Gauss-Bonnet corrections in the high frequency limit. Our calculations include both the eikonal limit, where the real part of the frequency of the scattered wave is much larger than the imaginary part, and the highly damped case,where the imaginary part of the frequency is much larger than the real part, addressing the emission of gravitons and test scalar fields, and yielding full transmission and reflection scattering coefficients. We consider tensorial, vectorial and scalar gravitational perturbations, obtaining the same result for the three cases in the highly damped limit, but not in the eikonal limit. | 我々は、高周波極限におけるガウス・ボンネ補正を考慮した、d次元の大きな球対称ブラックホールのグレイボディ因子を解析的に計算する。 我々の計算には、散乱波の周波数の実部が虚部よりもはるかに大きいアイコナール極限と、周波数の虚部が実部よりもはるかに大きい高減衰ケースの両方が含まれており、重力子とテストスカラー場の放出を扱い、完全な透過および反射散乱係数を得る。 我々は、テンソル、ベクトル、およびスカラーの重力摂動を考慮し、高減衰極限では3つのケースで同じ結果を得るが、アイコナール極限ではそうではない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study equilibrium configurations and linear perturbations of a Lorentz-violating Kalb--Ramond field with a quartic symmetry-breaking potential and a nonminimal Riemann coupling on a fixed Schwarzschild background. For static spherical configurations, the electric component is determined algebraically by a characteristic function that can develop a finite-radius double root. Approaching this degenerate configuration, the monopole electric response scales as $|\widehat e(ω,r_c)|\propto(γ_c-γ)^{-1/2}$, while the propagating monopole amplitude remains regular, showing that the enhancement originates from the algebraic constraint rather than from a dynamical instability. For higher multipoles, we obtain an exact tower of zero-frequency modes, $ξ_{\ell n}=-(\ell+n+1)(\ell+n+2)/3$. For $\ell=1$, the finite-frequency spectrum contains two distinct low-frequency branches. As the Riemann coupling becomes more negative, the corresponding purely imaginary unstable modes coalesce and leave the imaginary axis as $ω_\pm=\pmω_R+iω_I$, producing an oscillatory instability. Near the merger, the real-part splitting follows a square-root law. | 固定されたシュワルツシルト背景上の、4次対称性破れポテンシャルと非最小リーマン結合を持つローレンツ対称性を破るカルブ・ラモンド場の平衡配置と線形摂動を研究します。 静的な球状配置の場合、電気成分は有限半径の二重根を発達させる特性関数によって代数的に決定されます。 この縮退配置に近づくと、モノポール電気応答は$|\widehat e(ω,r_c)|\propto(γ_c-γ)^{-1/2}$のようにスケーリングしますが、伝搬するモノポール振幅は規則性を保ち、増強は動的不安定性ではなく代数的制約に由来することを示しています。 高次の多重極の場合、ゼロ周波数モードの正確なタワー、$ξ_{\ell n}=-(\ell+n+1)(\ell+n+2)/3$が得られます。 $\ell=1$の場合、有限周波数スペクトルには2つの異なる低周波数ブランチが含まれる。 リーマン結合定数がより負になるにつれて、対応する純虚数不安定モードが合体し、$ω_\pm=\pmω_R+iω_I$として虚軸から離れ、振動不安定性が生じる。 合体付近では、実部分裂は平方根法則に従う。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate strong-field orbital dynamics for static spherically symmetric charged bumblebee black holes featuring spontaneous Lorentz-violating effects. Analysis of null and timelike circular geodesics yields the photon-sphere radius, the innermost stable circular orbit (ISCO) radius, and characteristic orbital frequencies for test particles. Within the relativistic precession model for high-frequency quasi-periodic oscillations (HFQPOs), observed twin-peak frequencies are governed by the full set of fundamental parameters $M$, $X=r/M$, $l_1$, $l_2$, and $Q_0/M$. Among them, $l_1$, $l_2$, and $Q_0/M$ enter frequency expressions only in combined forms, giving rise to intrinsic parameter degeneracy. An effective-parameter set $Θ=(M,X,C,β)$ is accordingly introduced to characterize these composite contributions. Bayesian MCMC parameter inference is carried out using HFQPO observational data from three black-hole X-ray binaries: GRO J1655--40, XTE J1550--564, and GRS 1915+105. The 68\% credible intervals of composite parameter $C$ all contain the Reissner--Nordström limit $C=1$, revealing no statistically significant net Lorentz-violating correction under our model assumptions. Distinct triples $(l_1,l_2,Q_0/M)$ yield identical QPO predictions, so HFQPO observations alone cannot disentangle Lorentz-violating and charge-related effects; precise constraints on these fundamental quantities require additional, more precise observational data. | 自発的なローレンツ対称性破れ効果を特徴とする静的球対称荷電バンブルビーブラックホールの強磁場軌道ダイナミクスを調査する。 ヌルおよび時間的円測地線の解析により、光子球半径、最内安定円軌道 (ISCO) 半径、およびテスト粒子の特性軌道周波数が得られる。 高周波準周期振動 (HFQPO) の相対論的歳差運動モデルでは、観測されたツインピーク周波数は、基本パラメータ $M$、$X=r/M$、$l_1$、$l_2$、および $Q_0/M$ の全セットによって決定される。 これらのうち、$l_1$、$l_2$、および $Q_0/M$ は結合形式でのみ周波数式に現れ、固有パラメータ縮退が生じる。 したがって、これらの複合寄与を特徴付けるために、有効パラメータセット $Θ=(M,X,C,β)$ が導入される。 ベイズMCMCパラメータ推定は、3つのブラックホールX線連星系（GRO J1655--40、XTE J1550--564、GRS 1915+105）のHFQPO観測データを使用して実行されました。 複合パラメータ$C$の68%信頼区間はすべてReissner-Nordström限界$C=1$を含み、モデルの仮定の下で統計的に有意な正味のローレンツ違反補正がないことが明らかになりました。 異なる3つ組$(l_1,l_2,Q_0/M)$は同一のQPO予測をもたらすため、HFQPO観測だけではローレンツ違反効果と電荷関連効果を分離することはできません。 これらの基本量に対する正確な制約には、追加のより正確な観測データが必要です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the context of a spatially flat FLRW background, we perform a symmetry classification of $k$-essence models with Lagrangian densities of the form $f_1(φ)R+f_2(φ,X)$. The kinetic term $X$ is introduced as an independent degree of freedom via a Lagrange multiplier, and the lapse function is treated as a dynamical variable. The symmetry analysis is applied to the constrained system prior to any gauge fixing. This approach reveals symmetries which otherwise are lost when the lapse is fixed at the level of the action. The derived families of $k$-essence models admitting nontrivial symmetries fall to two general classes: minimally coupled and nonminimally coupled theories to gravity. We use the corresponding Noetherian conservation laws to derive exact cosmological solutions. We find that, when the numerical value of the conserved charges is zero, the field equations reduce to an algebraic relation. We subsequently derive power-law expressions for the scale factor with exponents determined by the particular $k$-essence function. | 空間的に平坦な FLRW 背景の文脈で、$f_1(φ)R+f_2(φ,X)$ の形のラグランジュ密度を持つ $k$-エッセンス モデルの対称性分類を実行します。 運動項 $X$ は、ラグランジュ乗数を介して独立した自由度として導入され、ラプス関数は力学的変数として扱われます。 対称性解析は、ゲージ固定を行う前に拘束系に適用されます。 このアプローチにより、ラプスが作用のレベルで固定されている場合に失われる対称性が明らかになります。 非自明な対称性を許容する $k$-エッセンス モデルの派生したファミリーは、重力に最小結合した理論と最小結合していない理論の 2 つの一般的なクラスに分類されます。 対応するネーター保存則を使用して、厳密な宇宙論的解を導出します。 保存電荷の数値がゼロの場合、場の方程式は代数関係に還元されることがわかりました。 続いて、特定のk-本質関数によって決定される指数を持つスケールファクターのべき乗則表現を導出します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The large-distance behaviour of a sandwich gravitational wave can be approximated by a continuous but not necessarily smooth profile, providing us with a simplified description of particle motion. Our approximate model is consistent with the Carroll symmetry. Our strategy is illustrated by the Poschl-Teller profile. | サンドイッチ型重力波の長距離挙動は、連続的ではあるものの必ずしも滑らかではないプロファイルで近似することができ、粒子運動の簡略化された記述が得られる。 我々の近似モデルはキャロル対称性と整合している。 この手法は、ポシュル・テラープロファイルによって例示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the scattering and diffraction of scalar plane waves by static conformal anomaly black holes. We determine the truncation requirements for the partial-wave series (PWS) method at finite distances and compute the full waveforms, which display a clear diffraction pattern: on the negative $z$-axis the field reduces to the incident plane wave, while on the positive $z$-axis a distorted plane wave coexists with a scattered spherical wave, and a bright Poisson spot appears at $θ=0$ surrounded by concentric diffraction rings. We obtain the on-axis intensity of the Poisson spot as a function of the radial coordinate. The intensity is most sensitive to the near-horizon geometry: close to the horizon it differs markedly from that of the RN black hole, whereas in the far field the two curves converge. We trace this to the metric functions, where different values of $f'(r_+)$ produce different phase increments that compress and shift the interference fringes, while the conformal anomaly correction falls off as $O(\tildeαM^2/r^4)$. By analyzing the potential barrier we study the absorption cross section, and use the series reduction method to accelerate the PWS convergence for the differential scattering cross section. The low- and high-frequency absorption cross sections are strongly correlated with the $\ell=0$ and $\ell$-dependent parts of the potential barrier, respectively. The differential cross section and glory scattering arise mainly from scattering in a finite region excluding a small neighborhood of the outer horizon. Charge and $\tildeα$ have opposite effects on the width of the glory peak but the same effect on its height. | 静的共形異常ブラックホールによるスカラー平面波の散乱と回折を調査する。 有限距離における部分波級数（PWS）法の打ち切り条件を決定し、完全な波形を計算すると、明確な回折パターンが現れる。 負のz軸では場は入射平面波に縮小し、正のz軸では歪んだ平面波が散乱球面波と共存し、同心円状の回折リングに囲まれた明るいポアソンスポットがθ=0に現れる。 ポアソンスポットの軸上強度を半径座標の関数として求める。 強度は地平線近傍の形状に最も敏感であり、地平線近傍ではRNブラックホールの強度とは著しく異なるが、遠方では2つの曲線は収束する。 このことは計量関数に起因しており、$f'(r_+)$ の異なる値によって位相増分が異なり、干渉縞が圧縮されシフトする一方、共形異常補正は $O(\tildeαM^2/r^4)$ のように減少します。 ポテンシャル障壁を解析することで吸収断面積を調べ、級数縮約法を用いて微分散乱断面積の PWS 収束を加速します。 低周波および高周波吸収断面積は、それぞれポテンシャル障壁の $\ell=0$ および $\ell$ 依存部分と強く相関しています。 微分断面積とグローリー散乱は、主に外側の地平線の小さな近傍を除いた有限領域での散乱から生じます。 電荷と $\tildeα$ はグローリーピークの幅に対しては逆の効果を持ちますが、高さに対しては同じ効果を持ちます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct spherically symmetric thin shells in unimodular gravity (UG) and analyze their dynamical stability under radial, symmetry-preserving perturbations. We use the UG junction conditions and adopt non-conservative charged exterior solutions sourced by a radial electric field. As an application, we build charged vacuum bubbles: a Minkowski interior surrounded by a charged thin shell and matched to an exterior UG geometry. The resulting spacetimes are free of event horizons and central singularities, while in de Sitter-like cases a cosmological horizon may exist outside the shell. We compare the stability regions and the matter content with their counterparts in general relativity, finding some differences controlled by the UG non-conservation parameter. This work extends previously published results. | ユニモジュラー重力（UG）において球対称な薄殻を構築し、放射状で対称性を保つ摂動の下での動的安定性を解析する。 UGの接合条件を用い、放射状電場によって生じる非保存的な帯電外部解を採用する。 応用例として、帯電真空バブルを構築する。 これは、帯電した薄殻に囲まれたミンコフスキー内部空間であり、外部のUG幾何学に適合している。 結果として得られる時空には事象の地平線や中心特異点は存在しないが、ド・ジッター型の場合、宇宙論的地平線がシェルの外側に存在する可能性がある。 安定領域と物質含有量を一般相対性理論における対応するものと比較し、UGの非保存パラメータによって制御されるいくつかの違いを見出した。 本研究は、これまで発表された結果を拡張するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Dirac equation in stationary curved spacetime implies that describing two-flavor neutrino oscillations requires treating the invariant mass and conserved energy of each propagating state distinctly, as gravity affects energy differently than mass. By re-analysing the publicly released KamLAND dataset, we show that modeling flavor states of massless neutrinos as two-level quantum states with energy-dependent level splitting, analogous to modified Jaynes-Cummings models, results in a higher-likelihood fit to the observed data than the standard massive-neutrino paradigm. | 定常曲時空におけるディラック方程式は、重力が質量とエネルギーに異なる影響を与えるため、2フレーバーニュートリノ振動を記述するには、各伝播状態の不変質量と保存エネルギーを別々に扱う必要があることを示唆しています。 公開されているKamLANDデータセットを再解析することで、質量のないニュートリノのフレーバー状態を、修正されたJaynes-Cummingsモデルに類似した、エネルギー依存の準位分裂を持つ2準位量子状態としてモデル化することで、標準的な質量ニュートリノモデルよりも観測データへの適合度が高くなることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct the complete spectrum of gravitational total-transmission modes (TTMs) of Kerr black holes and find four globally continuous families, $n_\infty=1,2,3,4$. Compared with the three-family classification of Cook and Lu [Phys. Rev. D 107, 044043 (2023)], our global continuation separates complex conjugation at fixed $m$ from the mirror symmetry connecting the $m$ and $-m$ spectra, yielding a uniform four-family classification without additional symmetry-unrelated roots. The $n_\infty=3$ family approaches the Schwarzschild algebraically special frequency, whereas the $n_\infty=1,2,$ and $4$ families diverge as $ω\propto a^{-4/3}$ along lower-half-plane directions $-150^\circ$, $-90^\circ$, and $-30^\circ$. High-precision data up to $\ell=32$ recover the Cook--Lu small-spin asymptotics and show how the divergent branches are embedded in the global four-family spectrum. The spherical-limit polar labeling and large-$|aω|$ angular ordering are related in a family-dependent manner. For axisymmetric perturbations, we show that the $n_\infty=2$ and $n_\infty=3$ branches coalesce at exceptional points and subsequently evolve toward distinct small-spin limits, rather than exhibiting the overtone-multiplet splitting proposed by Cook and Lu. Finally, we identify a previously unreported anomalous proximity between the $n_\infty=3$ TTM family and the unconventional Kerr quasinormal-mode sequence, with separations reaching order $10^{-8}$ while remaining numerically well resolved. | 我々は、カーブラックホールの重力全透過モード（TTM）の完全なスペクトルを構築し、$n_\infty=1,2,3,4$ の 4 つのグローバル連続ファミリーを発見した。 Cook と Lu [Phys. Rev. D 107, 044043 (2023)] の 3 つのファミリー分類と比較すると、我々のグローバル連続性は、固定された $m$ での複素共役を、$m$ スペクトルと $-m$ スペクトルをつなぐ鏡面対称性から分離し、追加の対称性とは無関係なルートのない均一な 4 つのファミリー分類をもたらす。 $n_\infty=3$ ファミリーはシュワルツシルト代数的に特別な周波数に近づくが、$n_\infty=1,2,$ および $4$ ファミリーは、下半平面方向 $-150^\circ$、$-90^\circ$、および $-30^\circ$ に沿って $ω\propto a^{-4/3}$ のように発散する。 $\ell=32$までの高精度データにより、Cook-Luの小スピン漸近挙動が再現され、発散する分岐がグローバルな4ファミリースペクトルにどのように埋め込まれているかが明らかになった。 球面極限の極性ラベルと大きな$|aω|$角順序は、ファミリー依存的に関連している。 軸対称摂動の場合、$n_\infty=2$と$n_\infty=3$の分岐は、CookとLuが提案した倍音多重項分裂を示すのではなく、例外的な点で合体し、その後、異なる小スピン極限へと進化することを示す。 最後に、$n_\infty=3$ TTMファミリーと非従来型のKerr準正規モード系列との間に、これまで報告されていなかった異常な近接性があることを特定した。 この近接性は、分離が$10^{-8}$のオーダーに達するにもかかわらず、数値的に十分に分解されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the results of \textbf{MADGRAV}, a deep-learning-based search for high-mass compact binary coalescences, applied to the data collected by the LIGO interferometers during the third observing run and during the first and second part of the fourth observing run. The \textbf{MADGRAV} pipeline consists of a series of sequential convolutional neural networks that perform anomaly detection, glitch classification, coherence testing, and signal ranking. Data from the Hanford and Livingston LIGO detectors are studied (both individually and in coherence) by way of 1 second Q-transform windows. Of the candidates that survive every stage of the pipeline, 48 reach the significance threshold, and we report 47 gravitational wave detections characterised by a false alarm rate below $1\,{\rm yr}^{-1}$ with a probability of astrophysical origin $p_{\rm astro}>0.9$. Of the 47 detections, 44 are shared with the minimally modelled coherent WaveBurst search. The observed total source-frame masses, extracted from official gravitational wave transient catalogues, are in the $14-236 M_{\odot}$ range with a median of $69 M_{\odot}$, and a median SNR of 16. We note that the recovered fraction of confident detections rises with mass: for LIGO detectors network SNR $>10$ the pipeline recovers $8.1\%$ of confident catalog events below $30 M_{\odot}$, $39.8\%$ between $30$ and $100 M_{\odot}$, and $53.3\%$ above $100 M_{\odot}$, corresponding to $33.3\%$, $45.5\%$ and $53.3\%$ of the events detected by coherent WaveBurst in the same bins. These results suggest that anomaly detection pipelines can serve as an independent detection channel complementary to matched filtering in the high-mass high-SNR regime. | 本稿では、LIGO干渉計が第3観測期間および第4観測期間の前半と第2部に収集したデータに適用した、高質量コンパクト連星合体に対する深層学習ベースの探索手法であるMADGRAVの結果を示す。 MADGRAVパイプラインは、異常検出、グリッチ分類、コヒーレンステスト、信号ランキングを実行する一連の逐次畳み込みニューラルネットワークで構成されている。 ハンフォードおよびリビングストンLIGO検出器からのデータは、1秒のQ変換ウィンドウを介して（個別に、またコヒーレンスとして）解析される。 パイプラインの各段階を通過した候補のうち、48が有意水準に達し、天体物理学的起源の確率が$p_{\rm astro}>0.9$で、偽警報率が$1\,{\rm yr}^{-1}$未満である47の重力波検出を報告する。 検出された47件のうち、44件は最小限のモデルを用いたコヒーレントなWaveBurst探索の結果と共通している。 公式の重力波過渡現象カタログから抽出された観測されたソースフレームの総質量は、$14-236 M_{\odot}$ の範囲にあり、中央値は $69 M_{\odot}$、中央値の SNR は 16 です。 確実な検出の回収率は質量とともに上昇することに注目します。 LIGO 検出器ネットワークの SNR $>10$ の場合、パイプラインは、$30 M_{\odot}$ 未満の確実なカタログイベントの $8.1\%、$30$ から $100 M_{\odot}$ の間の $39.8\%、$100 M_{\odot}$ を超える $53.3\% を回収し、これは同じビンでコヒーレント WaveBurst によって検出されたイベントの $33.3\%、$45.5\%、$53.3\% に相当します。 これらの結果は、異常検出パイプラインが、高質量・高SNR領域において、マッチドフィルタリングを補完する独立した検出チャネルとして機能し得ることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Regular black holes (RBHs) and horizonless black hole mimickers (BHMs) are often studied as stationary alternatives to classical black holes, although their interiors may be unstable or undergoing relaxation. We investigate the phenomenological consequences of this evolution by numerically evolving linear scalar perturbations on prescribed, time-dependent Hayward-like geometries. We consider BHM--RBH--BHM histories in which an initially horizonless object temporarily develops a trapped region before returning to a horizonless configuration, through either a single bounce or a sequence of repeated bounces. Using horizon-penetrating Painlevé--Gullstrand coordinates, we follow the perturbations through the formation and disappearance of trapping horizons and compute the resulting waveforms and scalar-field energy. For histories with identical initial and final geometries, we find that changing the duration of the intermediate regular black hole phase produces differences in the amplitude and phase of the late-time signal, including its echoes. Longer trapped phases also yield greater energy amplification, consistent with the blueshift of outgoing modes near the inner trapping horizon. These results show that the late-time response of a dynamically relaxing BHM need not be determined by its final configuration alone: it can retain a memory of the dynamical history of its interior. | 正則ブラックホール（RBH）と地平線のないブラックホール模倣体（BHM）は、内部が不安定であったり緩和過程にある場合であっても、古典的なブラックホールの定常的な代替物としてしばしば研究される。 我々は、規定された時間依存のヘイワード型幾何学上で線形スカラー摂動を数値的に発展させることにより、この進化の現象論的帰結を調査する。 我々は、初期に地平線のない物体が、単一の跳ね返り、または一連の繰り返し跳ね返りによって、一時的にトラップ領域を形成してから地平線のない構成に戻るBHM-RBH-BHMの履歴を考察する。 地平線を貫通するパンルヴェ-ガルストランド座標を用いて、トラップ地平線の形成と消失を通して摂動を追跡し、結果として生じる波形とスカラー場エネルギーを計算する。 初期および最終の幾何学が同一の履歴の場合、中間的な正則ブラックホール相の継続時間を変更すると、後期の信号（そのエコーを含む）の振幅と位相に違いが生じることがわかった。 捕捉期間が長くなるほどエネルギー増幅も大きくなり、これは内側捕捉地平線付近の放出モードのブルーシフトと一致する。 これらの結果は、動的に緩和するBHMの後期応答が最終構成のみによって決定される必要はなく、内部の動的履歴の記憶を保持できることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Extending a previous work on the energy-momentum tensor of the linearized gravitational field in Minkowski background, conserved currents in linearized gravity associated with Lorentz transformations, dilatations and special conformal transformations are explored in the framework of Lagrangian field theory. Both outstanding special cases and general parametric families of currents are considered. Regarding the former, the distinguished energy-momentum tensor $T_{\mathrm{lg}}^{ab}$ we found earlier, guided by similarities between linearized gravity and electrodynamics, is supplemented with an angular momentum tensor $M_{\mathrm{lg}}^{abc}$ and a dilatation current $D_{\mathrm{lg}}^a$, associated with Lorentz and dilatation symmetries. Concerning special conformal transformations, a generalization of Noether's theorem that is useful if additional conditions (such as gauge fixing conditions) are imposed is formulated, it is shown that special conformal transformations are Noether symmetries of linearized gravity in the generalized harmonic gauges, and a special conformal tensor $C_{\mathrm{lg}}^{ab}$, accompanying $T_{\mathrm{lg}}^{ab}$, is obtained using the generalized Noether's theorem. The angular momentum tensor, dilatation current and special conformal tensor accompanying two other notable energy-momentum tensors are discussed as well. General multi-parameter families of $M^{abc}$, $D^a$ and $C^{ab}$ tensors accompanying a general family of energy-momentum tensors, which was found earlier and includes canonical energy-momentum tensors, are also determined, and local balance equations that are relevant if matter is present are derived for them. Their members do not depend on higher than first derivatives of the linearized metric. | ミンコフスキー背景における線形化重力場のエネルギー・運動量テンソルに関する以前の研究を拡張し、ラグランジュ場理論の枠組みで、ローレンツ変換、膨張、および特殊な共形変換に関連する線形化重力における保存電流を探求する。 顕著な特殊ケースと一般的なパラメトリック電流族の両方を考察する。 前者に関しては、線形化重力と電気力学の類似性に基づいて以前に発見した特徴的なエネルギー・運動量テンソル $T_{\mathrm{lg}}^{ab}$ に、ローレンツ対称性と膨張対称性に関連する角運動量テンソル $M_{\mathrm{lg}}^{abc}$ と膨張電流 $D_{\mathrm{lg}}^a$ を追加する。 特殊共形変換に関して、ゲージ固定条件などの追加条件が課される場合に有用なノーターの定理の一般化が定式化され、特殊共形変換が一般化調和ゲージにおける線形化重力のノーター対称性であることが示され、一般化ノーターの定理を用いて、$T_{\mathrm{lg}}^{ab}$ に付随する特殊共形テンソル $C_{\mathrm{lg}}^{ab}$ が得られる。 また、他の2つの注目すべきエネルギー・運動量テンソルに付随する角運動量テンソル、膨張電流、および特殊共形テンソルについても議論する。 以前に発見された、正準エネルギー・運動量テンソルを含む一般的なエネルギー・運動量テンソル族に付随する、$M^{abc}$、$D^a$、$C^{ab}$テンソルの一般的な多パラメータ族も決定され、物質が存在する場合に関係する局所的なバランス方程式が導出される。 これらのテンソルの要素は、線形化された計量の1階微分を超える高階微分には依存しない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the propagation properties and canonical gauge structure of Generalised Non-Linear Electrodynamics (GNLED) in the presence of a non-dynamical background field. Starting from the quadratic photon sector of the theory, we perform a field redefinition that converts the background-induced derivative coupling into a mass-like contribution characterized by the vector \(V_μ=\partial_μα/α\) where $α= \sqrt{\left.\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial \mathcal{F}}\right|_B}$. For a constant background, we derive the corresponding dispersion relation and show that, for a purely space-like \(V_μ\), the propagating mode obeys \(ω^2=\|\vec k\|^2+\|\vec V\|^2\), defining an effective mass scale \(m_{\rm eff}=|\vec{V}|\) and a finite rest frequency. The resulting phase and group velocities exhibit the characteristic dispersive behaviour of a gapped mode, with subluminal group velocity and superluminal phase velocity. We then construct the propagator and show that the massive pole resides in the transverse sector, while the longitudinal singularity is associated with gauge fixing. A complete Hamiltonian analysis yields two first-class constraints and only two physical degrees of freedom, demonstrating that the effective mass does not introduce an additional polarisation. The associated gauge transformation is a deformed Abelian \(U(1)\) symmetry. Finally, we show that the Hamiltonian is positive definite for purely space-like backgrounds. | 我々は、非動的な背景場が存在する場合の一般化非線形電磁気学 (GNLED) の伝播特性と正準ゲージ構造を調査する。 理論の二次光子セクターから出発して、背景によって誘起される微分結合を、ベクトル \(V_μ=\partial_μα/α\) で特徴付けられる質量のような寄与に変換する場の再定義を実行する。 ここで、$α= \sqrt{\left.\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial \mathcal{F}}\right|_B}$ である。 一定の背景に対して、対応する分散関係を導出し、純粋に空間的な \(V_μ\) の場合、伝播モードが \(ω^2=\|\vec k\|^2+\|\vec V\|^2\) に従い、有効質量スケール \(m_{\rm eff}=|\vec{V}|\) と有限の静止周波数を定義することを示す。 結果として得られる位相速度と群速度は、亜光速群速度と超光速位相速度を持つギャップモードの特徴的な分散挙動を示す。 次に、プロパゲーターを構築し、質量極が横方向セクターに存在し、縦方向特異点がゲージ固定に関連していることを示す。 完全なハミルトニアン解析により、2 つの第一級拘束と 2 つの物理的自由度のみが得られ、有効質量が追加の偏極を導入しないことが実証される。 関連するゲージ変換は、変形されたアーベル \(U(1)\) 対称性である。 最後に、純粋に空間的な背景に対してはハミルトニアンが正定値であることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We argue that the local violation of null energy condition at the throat of a traversable wormhole does not necessarily indicate that the total volume integrated null energy contribution is negative. It is already known that it can be arbitrarily close to zero. We show that it can even be positive and use this argument to reconstruct a family of wormhole geometries. We also propose a novel classification of traversable wormholes based on the global volume integrated measure of null energy condition. | 我々は、通過可能なワームホールの喉部におけるヌルエネルギー条件の局所的な違反が、体積積分されたヌルエネルギー寄与の総量が必ずしも負であることを意味するわけではないと主張する。 ヌルエネルギー寄与が任意にゼロに近づくことは既に知られている。 我々は、ヌルエネルギー寄与が正になる可能性さえあることを示し、この議論を用いてワームホールの形状のファミリーを再構築する。 また、ヌルエネルギー条件の全体的な体積積分尺度に基づいた、通過可能なワームホールの新しい分類を提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study classical solutions of a scalar field with quartic potential in de Sitter space-time. Using the ansatz $φ=F(X\cdotξ)$, via embeding coordinate $X_α$ of the ambiend space we find several families of analytic solutions classified by the causal character of the constant vector $ξ$. For time-like $ξ$, the solutions are globally regular and describe either global oscillations around a minimum or global vacuum transition; for space-like $ξ$, they are singular in the global patch but regular in the open slicing. In the Poincaré patch they correspond to contracting bubbles. We compute the classical actions of these solition which are finite only in spacetime dimensions $D \le 5$. We show that the $D=4$ global vacuum transition solution has the radiation equation of state $w=1/3$. In $D=4$ global vacuum transition solution, the retarded Green's function acquires a growing tail as compared to the Green's function on top of vacuum, implying that the transition amplifies the signal at late times. | 我々は、ド・ジッター時空における4次ポテンシャルを持つスカラー場の古典解を研究する。 アンザッツ $φ=F(X\cdotξ)$ を用い、アンビエンド空間の埋め込み座標 $X_α$ を介して、定数ベクトル $ξ$ の因果性によって分類されるいくつかの解析解の族を見つける。 時間的 $ξ$ の場合、解は大域的に正則であり、最小値付近の大域的振動または大域的真空遷移のいずれかを記述する。 空間的 $ξ$ の場合、それらは大域パッチでは特異であるが、開スライスでは正則である。 ポアンカレパッチでは、それらは収縮する泡に対応する。 我々は、時空次元 $D \le 5$ でのみ有限であるこれらの解の古典的作用を計算する。 我々は、$D=4$ の大域的真空遷移解が放射状態方程式 $w=1/3$ を持つことを示す。 $D=4$ のグローバル真空遷移解では、遅延グリーン関数は真空上のグリーン関数と比較して裾野が広がり、遷移によって後期の信号が増幅されることが示唆される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the potential of future observations of the Dark Ages 21 cm power spectrum to probe the scale dependence of the primordial power spectrum and distinguish between inflationary models. We find that the Dark Ages 21 cm power spectrum can serve as a powerful probe of inflationary physics on scales beyond the reach of current CMB observations. While models predicting nearly identical running spectral indices may remain difficult to distinguish even with future 21 cm observations, models with unconventional scale dependence can be stringently tested. We further show that combining 21 cm observations with CMB data can significantly improve the constraints, even for a moderate observational configuration. We examine the impact of the choice of pivot scale on the resulting constraints. | 我々は、暗黒時代の21cmパワースペクトルの将来的な観測が、原始パワースペクトルのスケール依存性を調べ、インフレーションモデルを区別する可能性について調査した。 その結果、暗黒時代の21cmパワースペクトルは、現在のCMB観測では到達できないスケールでのインフレーション物理学を強力に探るプローブとして機能することがわかった。 ほぼ同一のランニングスペクトル指数を予測するモデルは、将来の21cm観測を用いても区別が難しいままかもしれないが、非従来型のスケール依存性を持つモデルは厳密に検証できる。 さらに、21cm観測とCMBデータを組み合わせることで、中程度の観測構成であっても制約を大幅に改善できることを示す。 我々は、ピボットスケールの選択が結果として得られる制約に与える影響を検証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a unified formulation of leading soft photon theorems for nondegenerate static spherical horizons. By fixing the photon mode normalization from the horizon symplectic form, we obtain a common angular soft factor whose sign follows from the boundary orientation. We determine the geometric coefficients in the local angular and momentum representations for a chosen radial normalization. The charge balance includes horizon endpoint data and contributions from other boundaries. This formulation brings black hole and cosmological horizons into a common description. Applying the same construction to Yang-Mills fields yields the corresponding tree-level soft gluon theorem. These results identify the common soft structure underlying different horizon geometries. | 我々は、非縮退静的球面地平線に対する主要なソフト光子定理の統一的な定式化を開発する。 地平線のシンプレクティック形式から光子モードの正規化を固定することにより、境界の向きから符号が導かれる共通の角度ソフト因子を得る。 我々は、選択した半径方向の正規化に対して、局所的な角度表現と運動量表現における幾何学的係数を決定する。 電荷バランスには、地平線の端点データと他の境界からの寄与が含まれる。 この定式化により、ブラックホールと宇宙論的地平線が共通の記述に統合される。 同じ構成をヤン・ミルズ場に適用すると、対応するツリーレベルのソフトグルーオン定理が得られる。 これらの結果は、異なる地平線形状の根底にある共通のソフト構造を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate inflationary dynamics and isotropization in a phantom-field model with five families of potentials on Bianchi I, Bianchi III, and Kantowski-Sachs backgrounds. First, the general properties of the model are established, and Heusler's proposition is extended. To address the limitations of this proposition, a powerful dynamical-systems approach is then adopted to provide a comprehensive analysis of the cosmological evolution. In total, 87 critical points are identified and their properties are analyzed. Throughout the analysis, we emphasize the physical interpretation of the mathematical results and aim to provide a thorough explanation of the rationale behind the choice of each mathematical tool and variable. Within this framework, the conclusions of Collins and Hawking and of Burd and Barrow are revisited, and several challenging questions with deep conceptual implications are posed and discussed. | 本研究では、ビアンキI、ビアンキIII、カントフスキー・ザックス背景上の5種類のポテンシャル族を持つファントム場モデルにおけるインフレーションダイナミクスと等方化を調査する。 まず、モデルの一般的な性質を確立し、ホイスラーの命題を拡張する。 この命題の限界に対処するため、強力な力学系アプローチを採用し、宇宙論的進化の包括的な分析を行う。 合計87個の臨界点を特定し、その性質を分析する。 分析全体を通して、数学的結果の物理的解釈を重視し、各数学的ツールと変数の選択の根拠を徹底的に説明する。 この枠組みの中で、コリンズとホーキング、およびバードとバローの結論を再検討し、概念的に深い意味を持ついくつかの難問を提起し、議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive the classical logarithmic soft graviton theorem for the scattering of massive particles in four-dimensional asymptotically flat spacetime using a position-space analysis of the Weyl tensor. Starting from the Iyer-Damour multipole solution in harmonic gauge, we obtain an infinite tower of antipodal matching relations across spatial infinity for all five Newman-Penrose Weyl scalars, at linear order in $G$ and for the leading matter-induced logarithms at order $G^2$. We connect the relation relevant to the logarithmic soft theorem to the radiative-gauge formulation of Boschetti-Campiglia and Compère-Robert. We then compute the required asymptotic fields directly from scattering data, including matter contributions and nonlinear effects responsible for graviton drag. Combining these results with the Newman-Penrose evolution equations yields position-space proofs of the classical leading and logarithmic soft graviton theorems, independently confirming the frequency-space derivation of the latter originally performed by Laddha and Sen. | 我々は、ワイルテンソルの位置空間解析を用いて、4次元漸近的に平坦な時空における質量粒子の散乱に関する古典的な対数的ソフト重力子定理を導出する。 調和ゲージにおけるアイヤー・ダムール多重極解から出発して、$G$の線形次数および$G^2$の次数における主要な物質誘起対数について、空間的無限を横断する無限の対蹠的対応関係の塔を得る。 我々は、対数的ソフト定理に関連する関係を、ボシェッティ・カンピリアおよびコンペール・ロベールの放射ゲージ定式化に結びつける。 そして、物質寄与および重力子の抵抗の原因となる非線形効果を含め、必要な漸近場を散乱データから直接計算する。 これらの結果をニューマン・ペンローズ発展方程式と組み合わせると、古典的な主要および対数ソフトグラビトン定理の位置空間証明が得られ、ラッダとセンが最初に行った後者の周波数空間導出を独立して確認する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study nonlinear scalarization of Schwarzschild black-holes for a phantom scalar coupled to the Gauss--Bonnet invariant. Three polynomial couplings satisfying $ζ''(0)=0$ are introduced to investigate its nonlinear coupling dependence. Since the phantom factor $ε$ disappears in the probe scalar equation, its nonlinear evolution is the same as in the canonical scalar theory. We construct nodeless probe solutions and fully backreacted two branches of lower and primary. At equal mass and equal temperature, respectively, the lower branches have higher Wald entropy and lower Helmholtz free energy than primary branch, but their heat capacities are negative. This implies that lower branch favors than primary branch. Finally, we show that there is no nonlinerly stable scalar phase for a phantom kinetic theory. | 我々は、ガウス・ボンネ不変量に結合したファントムスカラーに対するシュワルツシルトブラックホールの非線形スカラー化を研究する。 非線形結合依存性を調べるために、$ζ''(0)=0$を満たす3つの多項式結合を導入する。 プローブスカラー方程式ではファントム因子$ε$が消えるため、その非線形発展は正準スカラー理論と同じである。 我々は、ノードレスプローブ解を構築し、下位ブランチとプライマリブランチの2つのブランチを完全にバックリアクションする。 質量と温度がそれぞれ等しい場合、下位ブランチはプライマリブランチよりもワルドエントロピーが高く、ヘルムホルツ自由エネルギーが低いが、熱容量は負である。 これは、下位ブランチがプライマリブランチよりも有利であることを意味する。 最後に、ファントム運動論には非線形に安定なスカラー相が存在しないことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Primordial magnetic fields (PMFs) are anticipated to be a cosmological candidate for generating a stochastic gravitational wave background (SGWB) through their anisotropic stress. In particular, if parity violation is present in the production of PMFs, it can induce a helical component in the PMFs, leading to circular polarization in the isotropic SGWB. In this study, we phenomenologically consider parity-violating inflationary magnetogenesis and compute the intensity and circular polarization of the SGWB for several assumed power spectra of helical PMFs. Using the planned sensitivity of the LISA-TAIJI network, we calculate the signal-to-noise ratio (SNR) and perform a Fisher forecast to assess the feasibility of constraining the parameters of helical PMFs. We conclude that it is possible to estimate the helical-to-non-helical power ratio~$r_H$ with $\mathrm{SNR}^{V}>2$ if the PMF strength is $\mathcal{B} \gtrsim 10~\mathrm{nG}$ ($50~\mathrm{nG}$) in the case of the delta-function-type (scale-invariant-type) PMF spectrum. Our results offer a useful criterion that indicates the future observational limit on helical PMFs at the small scale $k_\mathrm{LISA} \approx 10^{12}~\mathrm{Mpc}^{-1}$. | 原始磁場（PMF）は、その異方性応力によって確率的重力波背景（SGWB）を生成する宇宙論的候補として期待されている。 特に、PMFの生成においてパリティ違反が存在する場合、PMFにらせん成分が生じ、等方性SGWBに円偏光が生じる可能性がある。 本研究では、現象論的にパリティ違反を伴うインフレーション期の磁場生成を考察し、らせん状PMFのいくつかの想定パワースペクトルに対してSGWBの強度と円偏光を計算する。 LISA-TAIJIネットワークの計画された感度を用いて、信号対雑音比（SNR）を計算し、フィッシャー予測を実行して、らせん状PMFのパラメータを制約できる可能性を評価する。 デルタ関数型（スケール不変型）のPMFスペクトルの場合、PMF強度が$\mathcal{B} \gtrsim 10~\mathrm{nG}$（$50~\mathrm{nG}$）であれば、$\mathrm{SNR}^{V}>2$でらせん状対非らせん状パワー比~$r_H$を推定できると結論付けました。 私たちの結果は、小スケール$k_\mathrm{LISA} \approx 10^{12}~\mathrm{Mpc}^{-1}$におけるらせん状PMFの将来の観測限界を示す有用な基準を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate whether a spherically symmetric black hole can have a complete inner end at finite, nonzero areal radius while satisfying the standard energy conditions sufficiently far outside its horizon. Retaining two independent metric functions, we treat both null-type and spacelike-type asymptotic throats and derive a necessary and sufficient integral criterion for causal geodesic completeness. Under boundedness and finite-limit assumptions on the independent curvature components, null-type ends have limiting curvature fixed by the throat radius, whereas spacelike-type ends admit an additional nonnegative curvature parameter. We obtain criteria for bounded curvature in timelike and null parallel-propagated frames. Complete spacelike-type examples can have bounded scalar invariants and bounded timelike-frame curvature but unbounded null-frame curvature at infinite affine parameter. We also prove that the radial null energy condition must fail arbitrarily close to every complete inner end in the stated class. Nevertheless, explicit real-analytic constructions with either type of throat satisfy the null, weak, dominant, and strong energy conditions throughout a sufficiently distant exterior region. Smooth constructions can become exactly Schwarzschild beyond a finite radius. These results establish the compatibility of complete asymptotic throats with exterior energy conditions while distinguishing completeness from different levels of curvature regularity. | 球対称ブラックホールが、その事象の地平線の十分に外側で標準エネルギー条件を満たしつつ、有限かつ非ゼロの面積半径で完全な内端を持つことができるかどうかを調査する。 2つの独立した計量関数を保持し、ヌル型と空間型両方の漸近スロートを扱い、因果測地線の完全性に関する必要十分な積分基準を導出する。 独立した曲率成分の有界性と有限極限の仮定の下で、ヌル型の端はスロート半径によって固定された極限曲率を持つが、空間型の端は追加の非負の曲率パラメータを許容する。 時間的およびヌル平行伝播フレームにおける有界曲率の基準を得る。 完全な空間型例では、有界なスカラー不変量と有界な時間的フレーム曲率を持つが、無限のアフィンパラメータでは有界でないヌルフレーム曲率を持つことができる。 また、放射状ヌルエネルギー条件は、上記のクラスのすべての完全な内端に任意に近づくと必ず失敗することを証明する。 それにもかかわらず、どちらのタイプの喉を持つ明示的な実解析的構成も、十分に離れた外部領域全体にわたって、ヌル、弱、支配的、および強エネルギー条件を満たします。 滑らかな構成は、有限半径を超えると厳密にシュヴァルツシルトになります。 これらの結果は、完全な漸近喉が外部エネルギー条件と両立することを確立すると同時に、完全性と曲率正則性の異なるレベルを区別します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We study wave-optical imaging of two nearby, mutually incoherent point sources by a Schwarzschild black hole. Using the spherical-harmonic addition theorem, we construct partial-wave fields for arbitrary source directions and form images through a finite-aperture Fourier transform. To isolate the binary structure, we compare the binary image with that of a single source of equal total brightness placed at the brightness centroid. Expanding about the centroid removes the first-order term exactly, so the leading structural correction is controlled by the second central moment, $μ_2=4a^2q/(1+q)^2$. Numerical calculations confirm the expected dependence of the residual on source half-separation and brightness ratio. We then study its wavelength dependence. At long wavelengths, the imaging kernel varies little across the source separation, making the binary nearly indistinguishable from the centroid reference. As the wavelength decreases, finer fringes enhance the residual, which grows by about a factor of three over $3\leq Mω\leq12$ ($2.09\geqλ/M\geq0.52$), even though the pair remains unresolved in the Rayleigh sense. Meanwhile, the second-order approximation gradually breaks down: its relative error first reaches unity for $17| 我々は、シュワルツシルトブラックホールによる、近接する互いに非干渉的な2つの点光源の波動光学イメージングを研究する。 球面調和関数の加法定理を用いて、任意の光源方向に対する部分波場を構築し、有限開口フーリエ変換によってイメージを形成する。 連星構造を分離するために、連星イメージを、輝度中心に配置された全輝度が等しい単一光源のイメージと比較する。 中心の周りで展開すると、1次項が正確に除去されるため、主要な構造補正は2次中心モーメント、$μ_2=4a^2q/(1+q)^2$によって制御される。 数値計算により、残差が光源の半分離と輝度比に依存するという予想通りの結果が得られた。 次に、その波長依存性を研究する。 長波長では、イメージングカーネルは光源の分離全体でほとんど変化しないため、連星は中心参照とほとんど区別がつかなくなる。 波長が短くなるにつれて、より細かい干渉縞によって残差が増大し、$3\leq Mω\leq12$ ($2.09\geqλ/M\geq0.52$) の範囲で約3倍に増加するが、レイリーの意味で連星は分解されないままである。 一方、2次近似は徐々に破綻し、その相対誤差は $17 | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate primordial tensor perturbations in a Lorentz violating inflationary framework with non-canonical scalar field dynamics. Using an Einstein-Æther type with a higher order kinetic term $K_3X^2$, we derive the tensor propagation speed and its dependence on an effective Lorentz violating coupling. We consider an analytically tractable potential free background and study two representative couplings, $q_k=λ_Tφ_k^2$ and $q_k=λ_Tφ_k^4$. The resulting tensor spectral index $n_T$ and its running $α_T$ satisfy distinct consistency relations, providing potential signatures of Lorentz violation in the primordial gravitational wave spectrum. We derive corresponding constraints from the tensor tilt and running and compare them with the stringent late-time bound on the gravitational wave speed from GW170817/GRB170817A. We emphasize that translating this bound into primordial constraint requires an assumption about the evolution of tensor sector coupling between inflation and the late Universe. Our results demonstrate that primordial tensor observables can provide a complementary probe of Lorentz violation and its interplay with non-canonical inflationary dynamics. | 我々は、非正準スカラー場ダイナミクスを持つローレンツ違反インフレーションフレームワークにおける原始テンソル摂動を調査する。 高次の運動項 $K_3X^2$ を持つアインシュタイン・エーテル型を用いて、テンソル伝播速度と、それが有効なローレンツ違反結合にどのように依存するかを導出する。 解析的に扱いやすいポテンシャルフリーの背景を考慮し、代表的な結合 $q_k=λ_Tφ_k^2$ と $q_k=λ_Tφ_k^4$ の 2 つを研究する。 結果として得られるテンソルスペクトル指数 $n_T$ とその実行 $α_T$ は、異なる整合性関係を満たし、原始重力波スペクトルにおけるローレンツ違反の潜在的な兆候を提供する。 我々は、テンソルの傾きと実行から対応する制約を導出し、それらを GW170817/GRB170817A による重力波速度の厳しい後期の制約と比較する。 この制約を原始的な制約に変換するには、インフレーション期と後期宇宙におけるテンソルセクター結合の進化に関する仮定が必要であることを強調する。 我々の結果は、原始テンソル観測量が、ローレンツ対称性の破れと非正準インフレーションダイナミクスとの相互作用を補完的に探る手段となり得ることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the complex saddle structure of singly rotating Kerr--AdS$_5$ black holes using a two-variable reduced model in the grand canonical ensemble at fixed angular velocity, $Ω$. The small and large black hole saddles merge at a critical point where one Takagi singular value of the complex Hessian vanishes, identifying the soft mode associated with the merger. This merger remains distinct from the Hawking--Page transition throughout the physical domain $|Ω| < 1$. For the reduced integral with the standard measure, we show that thermal AdS dominates uniformly in a complex neighborhood of each real merger point when Newton's constant $G$ is sufficiently small. Consequently, this neighborhood contains no zeros of the partition function, even though the local saddle merger is described by Airy-type behavior. The Fisher zeros instead accumulate near the Hawking--Page coexistence line, with spacing of order $G$, through interference between thermal AdS and the large black hole saddle. We also show that the real quasi-Euclidean Kerr--AdS$_5$ family satisfies a strict asymptotic Kontsevich--Segal--Witten (KSW) phase bound for $|Ω| < 1$, with the merger point lying inside the allowed domain. In the fixed angular momentum extended ensemble, two such merger points combine into a cusp with a contour-dependent Pearcey approximation. These results distinguish local saddle degeneracies from global phase coexistence and clarify the different roles of Takagi modes, phase transitions, and zeros of the partition function in the complex black hole saddle structure. | 我々は、固定角速度 $Ω$ における大正準集団の 2 変数縮約モデルを用いて、単一回転する Kerr--AdS$_5$ ブラックホールの複雑な鞍構造を研究する。 小ブラックホール鞍と大ブラックホール鞍は、複素ヘッセ行列の Takagi 特異値の 1 つがゼロになる臨界点で合体し、合体に関連するソフトモードを特定する。 この合体は、物理領域 $|Ω| < 1$ 全体にわたって、Hawking--Page 遷移とは明確に区別される。 標準測度を用いた縮約積分では、ニュートン定数 $G$ が十分に小さい場合、各実合体点の複素近傍で熱 AdS が均一に支配されることを示す。 その結果、局所的な鞍の合体は Airy 型の振る舞いによって記述されるにもかかわらず、この近傍には分配関数の零点が存在しない。 代わりに、Fisher 零点は、熱 AdS と大ブラックホール鞍との干渉により、Hawking--Page 共存線付近に $G$ 程度の間隔で蓄積される。 また、実準ユークリッド Kerr--AdS$_5$ 族は、$|Ω| < 1$ の場合、厳密な漸近 Kontsevich--Segal--Witten (KSW) 位相境界を満たし、合体点は許容領域内に位置することも示します。 固定角運動量拡張アンサンブルでは、このような合体点が 2 つ結合して、輪郭依存の Pearcey 近似を持つ尖点になります。 これらの結果は、局所的な鞍点縮退と大域的な位相共存を区別し、複雑なブラックホール鞍点構造における Takagi モード、位相遷移、および分配関数の零点の異なる役割を明らかにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The extreme environment within neutron stars presents the opportunity to probe the nuclear equation of state at high densities while studying the properties of these stellar remnants. Historically, the equation of state and neutron star mass distribution have been inferred separately, with the latter often simply assumed to be fixed in studies of the former, but the dependence of the equation of state on neutron star mass indicates they should be inferred together. In this work, we extend the generalized version of the popular RIFT algorithm known as Hyperpipe to interface with flexible, user-provided priors that will facilitate joint inference of equation of state and binary neutron star population hyperparameters. We demonstrate this framework's utility via application to a combination of several existing observations, particularly including massive galactic pulsars, double neutron star systems, millisecond X-ray pulsars, the gravitational wave event GW170817 and the nuclear symmetry energy, within the context of a widely-adopted parametric EOS family and a simple Gaussian population model. We recover parameters consistent with previous analyses of the EOS and binary neutron star population, finding the latter to fit a bivariate normal distribution with mean $(μ_1,μ_2) = (1.39,1.27) M_{\odot}$ and width $σ= 0.08 M_{\odot}$. Furthermore, we implement novel coordinate transformations in our pipeline, with which we have discovered that the ad hoc prior boundaries used for this EOS family may be too restrictive. We present results with relaxed yet still physical prior boundaries, noting vastly improved hyperparameter posteriors and modestly different equation of state inferences. | 中性子星内部の極限環境は、これらの恒星残骸の特性を研究しながら、高密度における核状態方程式を調査する機会を提供します。 従来、状態方程式と中性子星質量分布は別々に推定され、後者は前者の研究において固定されていると単純に仮定されることが多かったのですが、状態方程式が中性子星質量に依存することから、これらは一緒に推定されるべきであることが示唆されます。 本研究では、広く用いられているRIFTアルゴリズムの一般化バージョンであるHyperpipeを拡張し、柔軟なユーザー提供の事前分布と連携させることで、状態方程式と連星中性子星集団のハイパーパラメータの同時推定を容易にします。 本研究では、広く採用されているパラメトリックEOSファミリーと単純なガウス分布モデルを用いて、大質量銀河パルサー、連星中性子星系、ミリ秒X線パルサー、重力波イベントGW170817、核対称エネルギーなど、既存の複数の観測データの組み合わせに適用することで、このフレームワークの有用性を実証します。 EOSと連星中性子星の分布に関するこれまでの解析と一致するパラメータを復元し、後者が平均$(μ_1,μ_2) = (1.39,1.27) M_{\odot}$、幅$σ= 0.08 M_{\odot}$の二変量正規分布に適合することを発見しました。 さらに、パイプラインに新しい座標変換を実装し、このEOSファミリーに使用されているアドホックな事前境界が制限的すぎる可能性があることを発見しました。 本稿では、緩和されつつも物理的な事前境界を維持した結果を示し、ハイパーパラメータの事後分布が大幅に改善され、状態方程式の推論結果がわずかに異なることを指摘する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent DESI observations hint at a preference for dynamical dark energy with an equation of state (EoS) that crosses the phantom divide at $w=-1$. In this work, we investigate \textit{metastable} dark energy (DE) on the minimal phantom brane. Braneworld effects lead to $w < -1$ at early times, whereas metastable decay of DE results in $w > -1$ at late times. We consider three metastable decay prescriptions on the phantom brane: an exponentially decaying DE component (M1), decay of DE into non-baryonic dark matter (M2), and decay into dark radiation (M3). Using CMB observations, DESI DR2 BAO measurements, and the DES-Dovekie Type Ia supernova sample, we compare these models with $Λ$CDM, the Chevallier--Polarski--Linder (CPL) parametrization, and the minimal phantom-brane model with a non-decaying $Λ$. We find that metastable models on the brane are preferred over $Λ$CDM, their decay rates being $Γ/H_0=0.362\pm0.086$, $0.539\pm0.125$, and $0.483\pm0.112$ for M1, M2, and M3, respectively. Best fits of metastable models improve over $Λ$CDM by $Δχ^2_{\rm MAP}=-17.14$, $-18.76$, and $-18.22$, while the corresponding $Δ{\rm DIC}$ values are $-8.66$, $-9.63$, and $-6.56$. Braneworld screening drives effective phantom behaviour at $z\gtrsim0.4$, while DE decay drives the EoS toward non-phantom values closer to the present epoch, with the phantom divide $w=-1$ being crossed at $z \simeq 0.3$--$0.4$. These results show that the interplay between metastable decay and phantom-brane screening provides a simple physical mechanism for an effective crossing of the phantom divide consistent with DESI observations. | 最近の DESI の観測では、ファントム境界を $w=-1$ で越える状態方程式 (EoS) を持つ動的ダークエネルギーが好まれることが示唆されています。 この研究では、最小ファントムブレーン上の準安定ダークエネルギー (DE) を調査します。 ブレーンワールド効果により、初期には $w < -1$ になりますが、DE の準安定崩壊により、後期には $w > -1$ になります。 ファントムブレーン上の 3 つの準安定崩壊処方を検討します。 指数関数的に減衰する DE 成分 (M1)、DE が非バリオンダークマターに崩壊する (M2)、およびダーク放射に崩壊する (M3) です。 CMB 観測、DESI DR2 BAO 測定、および DES-Dovekie Ia 型超新星サンプルを使用して、これらのモデルを $Λ$CDM、Chevallier--Polarski--Linder (CPL) パラメーター化、および非減衰 $Λ$ を持つ最小ファントムブレーンモデルと比較します。 ブレーン上の準安定モデルは、ΛCDM よりも好ましいことがわかった。 その崩壊率は、M1、M2、M3 でそれぞれ Γ/H_0=0.362\pm0.086、0.539\pm0.125、0.483\pm0.112 である。 準安定モデルの最適フィットは、ΛCDM よりも Δχ^2_{\rm MAP}=-17.14、-18.76、-18.22 だけ改善され、対応する Δ{\rm DIC}$ 値は、-8.66、-9.63、-6.56 である。 ブレーンワールドの遮蔽は、$z\gtrsim0.4$ で有効なファントム挙動を引き起こし、一方、DE の崩壊は、EoS を現在の時代に近い非ファントム値へと導き、ファントム境界 $w=-1$ は $z \simeq 0.3$～$0.4$ で越えられます。 これらの結果は、準安定崩壊とファントムブレーン遮蔽の相互作用が、DESI の観測と一致するファントム境界の有効な横断のための単純な物理的メカニズムを提供することを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a consistent treatment of regularization, renormalization, and resummation in a framework involving a contracting phase, a non-singular bounce, and inflation with a sharp transition from slow-roll to ultra-slow-roll, enabling primordial black hole production. Within an effective field theory approach, we compute quantum loop corrections to the power spectrum across all phases. Quadratic UV divergences are removed through renormalization, while logarithmic IR divergences are softened via resummation, demonstrating scheme independence. The inclusion of contraction and bounce allows the generation of solar-mass PBHs, $M_{\rm PBH}\sim{\cal O}(M_\odot)$, with minimal inflation $ΔN_{\rm Total}\sim{\cal O}(60)$, thereby evading the no-go theorem. For $0.88\le c_s\le1$, the peak spectrum amplitude lies within $10^{-3}\le A\le10^{-2}$, preserving causality and unitarity. PBH abundances across $10^{-33}\!-\!10^{-27}$ and $10^{-6}\!-\!10^{-1}M_\odot$ are confronted with microlensing constraints to control PBH overproduction. | 収縮フェーズ、非特異バウンス、およびスローロールからウルトラスローロールへの急激な遷移を伴うインフレーションを含むフレームワークで、正則化、再規格化、および再和の一貫した処理を提示し、原始ブラックホールの生成を可能にする。 有効場理論アプローチ内で、すべてのフェーズにわたるパワースペクトルに対する量子ループ補正を計算する。 二次紫外発散は再規格化によって除去され、対数赤外発散は再和によって緩和され、スキームの独立性が示される。 収縮とバウンスを含めることで、最小限のインフレーション $ΔN_{\rm Total}\sim{\cal O}(60)$ で太陽質量の原始ブラックホール $M_{\rm PBH}\sim{\cal O}(M_\odot)$ を生成でき、ノーゴー定理を回避する。 $0.88\le c_s\le1$ の場合、ピークスペクトル振幅は $10^{-3}\le A\le10^{-2}$ の範囲内にあり、因果律とユニタリ性を維持します。 $10^{-33}\!-\!10^{-27}$ および $10^{-6}\!-\!10^{-1}M_\odot$ の範囲の PBH 存在量は、PBH の過剰生成を制御するためにマイクロレンズ制約に直面します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a holographic dual of the relative entropy of entanglement for a boundary tripartition $A:B:C$. Our proposal is that, at the leading order, \begin{align} E_R(ρ_{AB}) = \frac{1}{4G_N}\Big[\mathrm{Area}(Γ_{\min}) - \mathrm{Area}(γ_{AB})\Big] \notag \end{align} where $Γ_{\min}$ is the minimal bulk tripartition surface and $γ_{AB}$ is the minimal surface homologous to $AB$. For a general random tensor network, we prove the corresponding upper bound by constructing a separable state associated with $Γ_{\min}$ and evaluating its relative entropy. We also establish the matching lower bound rigorously for networks of one, two, and three Haar random tensors by bounding the maximal tripartite product-state overlap. In appropriate geometries, the minimal tripartition surface can form a nontrivial tri-junction resembling the Mercedes logo. The proof proceeds by sequential optimization over candidate product states, which has a natural geometric interpretation as a local search for the minimal tripartition surface. | 境界三分割 $A:B:C$ に対するエンタングルメントの相対エントロピーのホログラフィック双対を提案します。 私たちの提案は、主要項において、\begin{align} E_R(ρ_{AB}) = \frac{1}{4G_N}\Big[\mathrm{Area}(Γ_{\min}) - \mathrm{Area}(γ_{AB})\Big] \notag \end{align} となることです。 ここで、$Γ_{\min}$ は最小バルク三分割面、$γ_{AB}$ は $AB$ に相同な最小面です。 一般的なランダムテンソルネットワークに対して、$Γ_{\min}$ に関連付けられた分離可能な状態を構築し、その相対エントロピーを評価することによって、対応する上限を証明します。 また、最大三分割積状態の重なりを制限することによって、1、2、および 3 つのハールランダムテンソルのネットワークに対して、一致する下限を厳密に確立します。 適切な形状においては、最小三分割曲面は、メルセデス・ベンツのロゴに似た、非自明な三点接合部を形成する可能性がある。 証明は、候補となる積の状態を順次最適化することによって行われ、これは最小三分割曲面の局所探索として自然な幾何学的解釈が可能である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We determine the quadrupolar logarithmic tidal response of electrically charged Einstein-Euler-Heisenberg black holes from the coupled static odd-parity gravitational and electromagnetic equations. Although the second electromagnetic invariant vanishes on the electric background, its quadratic interaction contributes to the axial fluctuation equations. At first order in the Euler-Heisenberg coupling $a$, a direct asymptotic recursion gives the canonical running matrix $C_{\rm can}^{\rm EH}=(9aQ^2/10)\left(\begin{smallmatrix}0&-Q\\-Q&M\end{smallmatrix}\right)$, deffined as the coefficients multiplying the canonical source vector in the $r^{-2}\log(r_0/r)$ term. The resulting local coefficients retain the full dependence on the the subextremal ratio $\frac{Q}{M}$ at this perturbative order. The two quartic invariants partially cancel in both nonzero channels, while the action-normalized fields make gravitoelectromagnetic reciprocity explicit. The local extremal limit of the running matrix reproduces the corresponding two-invariant effective-field-theory result after convention conversion. Allowing independent quartic couplings further shows that identical electric background geometries can have different axial running matrices and yields algebraic inverse relations within the specified two-operator model. The calculation determines local logarithmic running within minimally coupled quartic electrodynamics; the finite horizon-matched response requires an additional global matching calculation. | 結合した静的奇パリティ重力方程式と電磁方程式から、電気的に帯電したアインシュタイン・オイラー・ハイゼンベルクブラックホールの四重極対数潮汐応答を決定します。 第 2 の電磁不変量は電気背景では消滅しますが、その 2 次相互作用は軸方向のゆらぎ方程式に寄与します。 オイラー・ハイゼンベルク結合 $a$ の 1 次では、直接漸近再帰により、正準実行行列 $C_{\rm can}^{\rm EH}=(9aQ^2/10)\left(\begin{smallmatrix}0&-Q\\-Q&M\end{smallmatrix}\right)$ が得られます。 これは、$r^{-2}\log(r_0/r)$ 項で正準ソースベクトルに掛けられる係数として定義されます。 結果として得られる局所係数は、この摂動次数において、準極値比 $\frac{Q}{M}$ への完全な依存性を保持します。 2 つの 4 次不変量は、両方の非ゼロチャネルで部分的に相殺されますが、作用正規化された場は重力電磁相互作用を明示します。 実行行列の局所極値極限は、慣例変換後、対応する 2 次不変量の有効場理論の結果を再現します。 独立した 4 次結合を許容すると、同一の電気的背景形状が異なる軸方向実行行列を持つことができ、指定された 2 演算子モデル内で代数逆関係が得られることがさらに示されます。 この計算は、最小限に結合した 4 次電気力学内の局所対数実行を決定します。 有限の地平線一致応答には、追加のグローバル一致計算が必要です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this note we present a direct relation between the geometrical definition of a quasi-Einstein metric and Horava gravity: the solutions of the large-distance effective action of Horava gravity that are static and orthogonal are quasi-Einstein metrics. The converse is also true if the function over the quasi-Einstein manifold satisfies a given equation. | 本稿では、準アインシュタイン計量の幾何学的定義とホラバ重力との直接的な関係を示す。 すなわち、ホラバ重力の長距離有効作用の解のうち、静的かつ直交するものは準アインシュタイン計量である。 また、準アインシュタイン多様体上の関数が与えられた方程式を満たす場合、その逆も成り立つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper develops a weak-field, non-metric operational account of gravitational light deflection. In the isotropic formulation of the Schwarzschild weak field, the non-metricity trace 1-forms W and P are computed explicitly and shown to determine the optical response through the exact relation $d\ln n=W-4P$, $n=g/f$. Thus the effective refractive index governing null propagation is not introduced as an external optical analogy, but is tied directly to the trace sector of non-metricity. To connect the trace geometry with matter, an effective scalar calibration potential $χ$ is sourced by an observer-projected macroscopic dilation current, yielding $\nabla^2χ=-κρ$ in the static weak-field limit. The point-mass calibration fixes $Φ=χ/C_0\simeq 2GM/(rc^2)$, and the resulting optical calculation gives the Eddington deflection angle $4GM/(bc^2)$. The significance of the result is not a modified numerical prediction, but a closed weak-field chain from macroscopic dilation sourcing to non-metricity traces, effective refractive index, and light deflection, without postulating a microscopic deformation law for material rods or clocks. | 本論文では、重力による光の偏向に関する弱場非計量的な操作的説明を展開する。 シュワルツシルト弱場の等方的定式化において、非計量的なトレース1形式WとPが明示的に計算され、正確な関係式$d\ln n=W-4P$、$n=g/f$を通じて光学応答を決定することが示される。 したがって、ヌル伝搬を支配する実効屈折率は外部光学類推として導入されるのではなく、非計量性のトレースセクターに直接結び付けられる。 トレース幾何学を物質と結びつけるために、観測者投影マクロスコピック膨張電流によって実効スカラー較正ポテンシャル$χ$が生成され、静的弱場極限で$\nabla^2χ=-κρ$が得られる。 点質量較正により$Φ=χ/C_0\simeq 2GM/(rc^2)$が決定され、結果として得られる光学計算によりエディントン偏向角$4GM/(bc^2)$が得られる。 この結果の意義は、数値予測を修正することではなく、物質の棒や時計に対する微視的な変形法則を仮定することなく、巨視的な膨張源から非計量性痕跡、実効屈折率、光の偏向に至るまでの閉じた弱場連鎖を示すことにある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a systematic analysis of spherically symmetric accretion flows onto thirteen non-rotating black hole spacetimes, including charged and regular black holes, scalar and dilaton fields, dark energy, cosmological constants, modified gravity, and parametrized metrics. We generalize the Michel solution to arbitrary diagonal spacetimes and investigate the density, temperature, velocity, Mach number, mass accretion rate, and bremsstrahlung luminosity equilibrium profiles. Using the Schwarzschild solution as a reference, we find significant deviations in the accretion flow, with cosmological-constant and dark-energy models strongly suppressing accretion, while regular and Yukawa-like spacetimes generally enhance it. We provide fitting formulas for the accretion rates and luminosities as functions of the spacetime parameters. We then explore two astrophysical applications: accretion onto supermassive black holes, such as Sgr A* and M87*, and the inferred progenitor masses of the intermediate-mass black holes associated with the GW190521 gravitational wave event. We find that observational uncertainties may allow us to probe signatures of deviations from the Schwarzschild spacetime. | 本稿では、荷電ブラックホール、正則ブラックホール、スカラー場、ダイラトン場、ダークエネルギー、宇宙定数、修正重力、パラメータ化された計量など、13種類の非回転ブラックホール時空における球対称降着流の系統的な解析結果を示す。 ミシェル解を任意の対角時空に一般化し、密度、温度、速度、マッハ数、質量降着率、制動放射光度平衡プロファイルを調査する。 シュワルツシルト解を基準として、降着流に大きなずれが見られ、宇宙定数モデルとダークエネルギーモデルでは降着が強く抑制される一方、正則時空と湯川型時空では一般的に降着が促進されることが分かった。 降着率と光度を時空パラメータの関数として近似する式を示す。 次に、2つの天体物理学的応用例を探ります。 1つはSgr A*やM87*のような超大質量ブラックホールへの降着、もう1つはGW190521重力波イベントに関連する中間質量ブラックホールの推定される前駆天体質量です。 観測上の不確実性を利用することで、シュワルツシルト時空からの逸脱の兆候を探ることができる可能性があることが分かりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In a low-energy effective field theory (EFT), scaling logarithmic terms arise from the renormalization of higher-dimensional couplings that absorb divergences generated by loop integrals with lower-order vertices. Consequently, leading logarithms (LLs) are generated entirely by the leading-order Lagrangian, rendering them universal low-energy predictions. Adapting techniques developed for chiral perturbation theory, we analyze the series of LLs in the EFT of general relativity. As a concrete application, we compute LL corrections to the scalar pole mass up to three-loop order and demonstrate that they can be determined recursively to arbitrary loop order. To confirm the physical validity of our results, we carry out the calculation using a general gauge-fixing parameter and explicitly verify its complete cancellation in the physical observable. | 低エネルギー有効場理論（EFT）では、スケーリング対数項は、低次頂点を持つループ積分によって生成される発散を吸収する高次元結合の再規格化から生じます。 その結果、主対数（LL）は主次ラグランジアンのみによって生成され、普遍的な低エネルギー予測となります。 カイラル摂動論のために開発された手法を応用し、一般相対性理論のEFTにおけるLLの系列を解析します。 具体的な応用として、スカラー極質量に対するLL補正を3ループ次まで計算し、任意のループ次数まで再帰的に決定できることを示します。 結果の物理的妥当性を確認するために、一般的なゲージ固定パラメータを使用して計算を行い、物理的観測量においてそのパラメータが完全に相殺されることを明示的に検証します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The massive Klein-Gordon equation on the Schwarzschild exterior reduces to a radial differential equation of confluent-Heun type. We present its exact reduction by rigorously retaining a subleading centrifugal term that preserves the horizon indicial exponents but critically shifts the accessory parameters. Within the Svartholm--Schmidt hypergeometric-expansion framework, we derive the three-term recurrence relation and establish the corrected continued-fraction compatibility condition matching the minimal tail to the lower-end recurrence. Crucially, we demonstrate that the physical compactification coordinate $z=(r-1)/r$ shifts the irregular singular point to $z=1$, inherently transforming the hypergeometric expansion into a five-term recurrence that cannot degenerate to three terms. To circumvent this obstruction, we construct the horizon-normalized physical branch via a direct Frobenius series at $z=0$. This representation exhibits high-order convergence and near-precision-floor residuals against the exact radial ODE, while clarifying why quasinormal-mode spectral selection remains a connection problem at the irregular singular endpoint. | シュヴァルツシルト外界上の巨大なクライン・ゴルドン方程式は、合流型ヒューン型の動径微分方程式に還元されます。 我々は、地平線指標指数を保持しつつ、付属パラメータを決定的にシフトする次主遠心項を厳密に保持することにより、その正確な還元を示します。 スヴァルトホルム・シュミット超幾何展開の枠組み内で、我々は3項の漸化式を導出し、最小テールを下限漸化式に一致させる修正された連分数適合条件を確立します。 重要なことに、我々は、物理的コンパクト化座標 $z=(r-1)/r$ が不規則な特異点を $z=1$ にシフトし、本質的に超幾何展開を3項に退化できない5項の漸化式に変換することを示します。 この障害を回避するために、我々は $z=0$ での直接フロベニウス級数を介して地平線正規化された物理的分岐を構築します。 この表現は、厳密な動径常微分方程式に対して高次の収束性とほぼ精度フロアの残差を示し、不規則な特異点端において準正規モードスペクトル選択が接続問題として残る理由を明らかにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent cosmological results, including the persistent $H_0$ tension and indications of dynamical dark energy, have raised the possibility that the standard $Λ$-Cold Dark Matter ($Λ$CDM) model may be incomplete. At the same time, theoretical developments based on swampland conjectures indicate that the realization of a stable de Sitter vacuum within string theory is challenging. Motivated by these observational and theoretical considerations, we investigate an interacting $Λ$ scenario characterized by a general linear coupling in the dark sector. At the background level, this model naturally allows the dark energy density to evolve from negative to positive values, opening the possibility of a transition from an anti-de Sitter-like phase to the de Sitter-like phase inferred by current observations. We derive the analytic background solutions and perturbation equations, discuss the physically acceptable region of parameter space, and constrain the model with DES-Dovekie type Ia supernovae, DESI BAO and CMB data. Our analysis suggests a parameter space allowing the dark energy density to change sign while maintaining positive dark matter density, motivating further investigation of an interaction-driven anti-de Sitter to de Sitter transition. | 最近の宇宙論的研究結果、特に持続的なH_0の緊張と動的なダークエネルギーの兆候は、標準的なΛ-冷たいダークマター（ΛCDM）モデルが不完全である可能性を示唆している。 同時に、スワンプランド予想に基づく理論的発展は、弦理論内で安定なド・ジッター真空を実現することが困難であることを示している。 これらの観測的および理論的考察に触発され、我々はダークセクターにおける一般的な線形結合を特徴とする相互作用するΛシナリオを調査する。 背景レベルでは、このモデルはダークエネルギー密度が負の値から正の値へと自然に進化することを許容し、現在の観測によって推測される反ド・ジッター様相からド・ジッター様相への遷移の可能性を開く。 我々は解析的な背景解と摂動方程式を導出し、物理的に許容可能なパラメータ空間の領域について議論し、DES-Dovekie Ia型超新星、DESI BAO、およびCMBデータを用いてモデルを制約する。 我々の分析は、ダークエネルギー密度が正のダークマター密度を維持しながら符号を変化させることを可能にするパラメータ空間を示唆しており、相互作用によって引き起こされる反ド・ジッターからド・ジッターへの遷移に関するさらなる研究を促すものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the accuracy and computational efficiency of posterior approximations for gravitational-wave (GW) parameter estimation based on Fisher Matrix and its higher-order extension, the Derivative Approximation for LIkelihoods (DALI), in the context of tests of General Relativity using parameterized deviations in the inspiral waveforms (the TIGER formalism). We adopt the \texttt{IMRPhenomD} waveform and compare the exact posterior sampling to the following approximations in increasing order of complexity: the traditional Fisher Matrix, the Fisher sampling (singlet-DALI), the doublet-DALI and the triplet-DALI. We find that both singlet and doublet-DALI are significantly faster than the exact posterior by factors between 20 and 1000, depending on the inspiral SNRs -- larger gains correspond to larger SNRs. These gains are considerably larger for more complete waveforms, such as \texttt{IMRPhenomHM}. To evaluate the accuracy of the approximations, we use Jensen-Shannon divergence. We conclude that both singlet and doublet-DALI systematically improves over the standard Fisher Matrix approximation, while triplet-DALI shows large variability, limiting its practical advantage. We also introduce a code with a new implementation of Fisher and DALI analysis (Symbolic DALI, \texttt{SymDALI}) which computes derivatives symbolically via \textit{Wolfram Language}. | 本研究では、インスパイラル波形のパラメータ化された偏差を用いた一般相対性理論の検証（TIGER形式）の文脈において、フィッシャー行列とその高次拡張である微分近似尤度（DALI）に基づく重力波（GW）パラメータ推定の事後近似の精度と計算効率を調査します。 IMRPhenomD波形を採用し、厳密な事後サンプリングを、複雑さが増す順に、従来のフィッシャー行列、フィッシャーサンプリング（シングレットDALI）、ダブルレットDALI、トリプレットDALIの近似と比較します。 シングレットDALIとダブルレットDALIは、インスパイラルSNRに応じて、厳密な事後よりも20～1000倍高速であることがわかりました。 ゲインが大きいほどSNRも大きくなります。 IMRPhenomHMなどのより完全な波形の場合、これらのゲインはかなり大きくなります。 近似の精度を評価するために、ジェンセン・シャノン発散を用います。 その結果、シングレットDALIとダブルレットDALIは標準的なフィッシャー行列近似よりも体系的に精度が向上する一方、トリプレットDALIは大きなばらつきを示し、実用的な利点が制限されることが分かりました。 また、フィッシャーおよびDALI解析の新しい実装（シンボリックDALI、SymDALI）を含むコードを紹介します。 このコードは、Wolfram言語を用いて記号的に導関数を計算します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Physics-Informed Neural Networks (PINNs) are a machine-learning framework for approximating solutions to systems of partial differential equations by constraining neural networks to satisfy the underlying physical laws. The resulting continuous representation does not require a predefined computational mesh and can be evaluated at arbitrary points within the training domain. In this work, we investigate the application of PINNs to Einstein's equations of General Relativity. We discuss the mathematical formulation, network architectures, loss functions, and training strategies used to obtain accurate spacetime solutions, and demonstrate the approach through a series of standard benchmarks from Numerical Relativity. We then extend the method to a more astrophysical setting by considering the dynamical evolution of an isolated solitonic boson star. Our simulations show that a PINN operating directly in three-dimensional Cartesian coordinates can reproduce the equilibrium structure of a highly compact boson star and recover its characteristic radial oscillation frequencies. These results establish PINNs as a viable complementary framework for solving coupled matter-Einstein equations and exploring alternative formulations in numerical relativity. | 物理法則に基づくニューラルネットワーク（PINN）は、ニューラルネットワークを制約して基礎となる物理法則を満たすようにすることで、偏微分方程式系の解を近似する機械学習フレームワークです。 得られる連続表現は、事前に定義された計算メッシュを必要とせず、トレーニング領域内の任意の点で評価できます。 本研究では、PINNをアインシュタインの一般相対性理論の方程式に適用することを検討します。 正確な時空解を得るために使用する数学的定式化、ネットワークアーキテクチャ、損失関数、およびトレーニング戦略について議論し、数値相対性理論の一連の標準ベンチマークを通してこのアプローチを実証します。 次に、孤立したソリトンボソン星の動的進化を考慮することで、この手法をより天体物理学的な設定に拡張します。 シミュレーションでは、3次元直交座標で直接動作するPINNが、非常にコンパクトなボソン星の平衡構造を再現し、その特徴的な半径方向の振動周波数を復元できることが示されています。 これらの結果は、PINNが結合した物質-アインシュタイン方程式を解き、数値相対性理論における代替的な定式化を探求するための、実行可能な補完的枠組みであることを確立するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Energy transport across conformal interfaces is universal in two spacetime dimensions, but its higher-dimensional counterpart has remained largely unexplored. In higher dimensions, scattering can depend on additional kinematic data, such as the angle of incidence, and conformal symmetry is far less restrictive. We use gravitational holography to study this problem. For a broad class of AdS$_d$-sliced domain-wall geometries, we derive a closed-form expression for the energy transmission coefficient in terms of the bulk warp factor. Our formula reproduces known two-dimensional holographic results and extends them to arbitrary dimension. Within this class, we establish different aspects of higher-dimensional universality. In particular, we show that the transmission is independent of the incidence angle and of the profile of the incident perturbation. We also derive bounds on transmission controlled by central-charge-like quantities characterizing the number of degrees of freedom of the theories on the two sides of the interface. This provides the first explicit result for reflection and transmission across conformal interfaces in higher dimensions, where no CFT-based results are currently available. | 共形界面を介したエネルギー輸送は2次元時空では普遍的ですが、その高次元版はほとんど研究されていません。 高次元では、散乱は入射角などの追加の運動学的データに依存する可能性があり、共形対称性ははるかに制約が少なくなります。 私たちは重力ホログラフィーを用いてこの問題を研究します。 幅広いクラスのAdS$_d$スライスされたドメインウォール形状に対して、バルクワープファクターを用いてエネルギー透過係数の閉形式表現を導出します。 私たちの式は既知の2次元ホログラフィーの結果を再現し、それを任意の次元に拡張します。 このクラス内で、高次元普遍性のさまざまな側面を確立します。 特に、透過は入射角と入射摂動のプロファイルに依存しないことを示します。 また、界面の両側の理論の自由度数を特徴付ける中心電荷のような量によって制御される透過の境界を導出します。 これは、高次元における共形界面を介した反射と透過に関する、初の明示的な結果を提供するものであり、これまでCFTに基づく結果は得られていなかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider general EMD-like theories involving arbitrary numbers of both Maxwell fields and dilatonic scalars. We study charged black holes and derive several algebraic and differential relations among the thermodynamic quantities, scalar charges and the non-extremal parameter. These allow us to obtain two sets of master equations of thermodynamic quantities, depending on the choice of basic variables parameterizing the system. Solutions to either set of the master equations give rise to all the thermodynamic quantities, without constructing black hole solutions. We obtain all the thermodynamic quantities perturbatively in the power series expansions of charges, which we then verify using perturbative black hole solutions up to and including the quartic order in charges. | 本稿では、任意の数のマクスウェル場とダイラトンスカラーを含む一般的なEMDライクな理論を考察する。 荷電ブラックホールを研究し、熱力学的量、スカラー電荷、および非極値パラメータ間のいくつかの代数的および微分的な関係を導出する。 これらにより、システムをパラメータ化する基本変数の選択に応じて、熱力学的量の2組のマスター方程式を得ることができる。 マスター方程式のいずれかの解は、ブラックホール解を構築することなく、すべての熱力学的量をもたらす。 我々は、電荷のべき級数展開においてすべての熱力学的量を摂動的に求め、その後、電荷の4次までの摂動ブラックホール解を用いてこれを検証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| DESI Data Release 2 has heightened interest in cosmologically coupled black holes (CCBHs) as an explanation for accelerating late-time expansion, but known models for CCBHs grow too slowly to drive it. We construct at linear order a solution to General Relativity whose Hernandez-Misner-Sharp mass passively grows $\propto a^κ$ as the universe expands. The constant $κ$ enters all eigenvalues of the Weyl and stress-tensor operators, so growth is unambiguously physical in both free-field and material sectors. The solution is causal over spacetime relevant for stellar collapse compact objects. A cloud of energized vacuum emerges at $κ= 3$, complementing the $a^3$ scaling predicted elsewhere for the masses of energized vacuum black holes. This first step toward $κ\sim 3$ CCBH exact solutions enables observational tests with pulsar binaries. | DESIデータリリース2により、加速する後期宇宙膨張の説明として宇宙論的に結合したブラックホール（CCBH）への関心が高まっていますが、既知のCCBHモデルは加速膨張を駆動するには成長が遅すぎます。 我々は、宇宙膨張に伴ってヘルナンデス・ミスナー・シャープ質量が受動的に$\propto a^κ$増加する一般相対性理論の線形次数解を構築します。 定数$κ$はワイル演算子と応力テンソル演算子のすべての固有値に含まれるため、自由場セクターと物質セクターの両方で成長は明確に物理的です。 この解は恒星崩壊コンパクト天体に関連する時空上で因果的です。 $κ=3$でエネルギーを帯びた真空の雲が現れ、エネルギーを帯びた真空ブラックホールの質量について他の場所で予測されている$a^3$スケーリングを補完します。 $κ\sim 3$ CCBHの厳密解へのこの第一歩は、パルサー連星による観測的検証を可能にします。 |