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| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the dynamical stability of strongly magnetized supramassive neutron stars close to the mass-shedding limit using fully general-relativistic magnetohydrodynamic simulations in three spatial dimensions. Equilibrium configurations are constructed using a microphysical equation of state and considering poloidal magnetic fields up to maximum strengths ${\sim} 10^{17}\,\mathrm{G}$. The initially unstable magnetic fields reorganize into mixed poloidal--toroidal configurations on Alfvén timescales shorter than the stellar rotation period. The subsequent dynamical evolution is governed by timescales set by the Lehnert number. For stars with masses sufficiently lower than the maximum mass, magnetic stresses redistribute angular momentum and drive the development of differential rotation, leading to a new quasi-stationary configuration that remains dynamically stable over several rotation periods. Magnetically-driven winds develop from the outer layers around the equatorial plane and remain baryon-matter dominated with magnetization ${\lesssim}0.2$. Over the simulated timescale, winds carry a total rest mass of order ${\sim}10^{-3}\mathrm{M}_\odot$ at outflow rates of up to a few $M_\odot/\mathrm{s}$. For stars close to (or beyond) the maximum-mass turning point along the stellar equilibrium sequence, strong magnetic fields trigger gravitational collapse by redistributing angular momentum away from the stellar core. The resulting black hole remnants are characterized by angular velocities up to ${\sim}49\%$ larger and angular momentum ${\lesssim}8\%$ smaller than those of the initial equilibrium stars. Our results show that extreme magnetic-field instabilities can significantly alter the structure of supramassive neutron stars, with possible implications for magnetars and long-lived binary neutron-star merger remnants. | 我々は、3次元空間における完全一般相対論的磁気流体力学シミュレーションを用いて、質量放出限界に近い強磁超大質量中性子星の動的安定性を調査する。 平衡配置は、微視的状態方程式を用いて構築され、ポロイダル磁場は最大強度 ${\sim} 10^{17}\,\mathrm{G}$ まで考慮される。 初期に不安定な磁場は、恒星の自転周期よりも短いアルフベン時間スケールで、ポロイダルとトロイダルが混在する配置に再編成される。 その後の動的進化は、レーネルト数によって設定される時間スケールによって支配される。 最大質量よりも十分に小さい質量を持つ恒星の場合、磁気応力が角運動量を再分配し、差動回転の発達を促し、数回転周期にわたって動的に安定な新しい準定常配置をもたらす。 磁気駆動風は赤道面付近の外層から発生し、磁化${\lesssim}0.2$のバリオン物質が支配的である。 シミュレーションされた時間スケールでは、風は最大で数$M_\odot/\mathrm{s}$の流出率で、合計${\sim}10^{-3}\mathrm{M}_\odot$の静止質量を運ぶ。 恒星平衡系列に沿って最大質量転換点に近い（またはそれを超える）恒星では、強い磁場が恒星核から角運動量を再分配することで重力崩壊を引き起こす。 結果として生じるブラックホール残骸は、初期の平衡星よりも角速度が最大${\sim}49\%$大きく、角運動量が${\lesssim}8\%$小さいという特徴を持つ。 我々の研究結果は、極端な磁場不安定性が超大質量中性子星の構造を大きく変化させる可能性があり、マグネターや長寿命の連星中性子星合体残骸にも影響を与える可能性があることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive explicit expressions for the primordial scalar and tensor spectra at arbitrary finite order $p$ in the slow-roll expansion, valid both for canonical single-field inflation and $k$-inflation. At any order, the spectra are determined by known combinations of slow-roll parameters weighted by universal coefficients entirely fixed by the free de Sitter solutions, without requiring perturbatively corrected mode functions. Using these spectra, we obtain closed-form consistency relations that connect the tensor tilt $n_t$ and its runnings $α_n^t\equiv d^n n_t/d(\ln k)^n$ to the tensor-to-scalar ratio $r$, the scalar spectral index $n_s$, and its runnings $α_n^s\equiv d^n(n_s-1)/d(\ln k)^n$. The consistency relations are valid for arbitrary $n\geq 0$ and any finite $p\geq 0$, without recursion over lower-order relations. For $k$-inflation, they additionally depend on the scalar sound speed and its scale derivatives. We develop an algorithm that generates both the spectra and consistency relations for any pair $(n,p)$. We reproduce known results through next-to-next-to-next-to-leading order (N3LO) and extend the explicit calculations up to N10LO. | 我々は、標準的な単一場インフレーションと k インフレーションの両方に有効な、スローロール展開における任意の有限次数 $p$ での原始スカラーおよびテンソルスペクトルの明示的な式を導出する。 任意の次数において、スペクトルは、摂動補正されたモード関数を必要とせず、自由ド・ジッター解によって完全に固定された普遍係数で重み付けされた既知のスローロールパラメータの組み合わせによって決定される。 これらのスペクトルを用いて、テンソル傾斜 $n_t$ とそのランニング $α_n^t\equiv d^n n_t/d(\ln k)^n$ をテンソル対スカラー比 $r$、スカラースペクトル指数 $n_s$ およびそのランニング $α_n^s\equiv d^n(n_s-1)/d(\ln k)^n$ に結びつける閉形式の整合性関係を得る。 整合性関係は、任意の $n\geq 0$ および任意の有限 $p\geq 0$ に対して有効であり、低次の関係の再帰は不要です。 $k$ インフレーションの場合、さらにスカラー音速とそのスケール微分に依存します。 任意のペア $(n,p)$ に対してスペクトルと整合性関係の両方を生成するアルゴリズムを開発しました。 次々次々主次数 (N3LO) までの既知の結果を再現し、明示的な計算を N10LO まで拡張しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study linear perturbations about an arbitrary time-dependent, spherically symmetric background in the most general Horndeski theory. The odd-parity sector of such perturbations, analyzed previously, contains no scalar field perturbation and, hence, leaves the related degree of freedom unconstrained. In this paper, we address this issue by analyzing even-parity monopole ($\ell = 0$) perturbations, which isolate this degree of freedom. We derive the quadratic master action for the only propagating physical mode associated with the scalar field and formulate stability criteria which ensure the absence of ghost and radial gradient instabilities for the high-energy modes. These conditions are necessary for the stability of the background and complement the odd-parity ones. We show that they reproduce the known results in the static and cosmological limits. We also demonstrate that, in the cubic subclass of Horndeski theory on a dynamical background, the monopole criteria impose no constraints beyond those previously obtained for modes with large multipoles ($\ell \gg 1$). As an illustration, we apply the derived stability conditions for the monopole mode to a non-minimally coupled scalar field theory and to a black hole model with linearly time-dependent scalar hair; in the latter case, the monopole conditions further restrict the parameter space allowed by odd-parity stability. | 本論文では、最も一般的なホルンデスキ理論において、任意の時間依存球対称背景に対する線形摂動を研究する。 これまで解析してきたこのような摂動の奇パリティセクターにはスカラー場摂動が含まれておらず、したがって関連する自由度は制約を受けない。 本論文では、この自由度を分離する偶パリティ単極子（$\ell = 0$）摂動を解析することで、この問題に取り組む。 スカラー場に関連する唯一の伝播する物理モードに対する二次マスターアクションを導出し、高エネルギーモードに対するゴースト不安定性および半径方向勾配不安定性の欠如を保証する安定性基準を定式化する。 これらの条件は背景の安定性に必要であり、奇パリティの条件を補完する。 静的極限および宇宙論的極限において、これらの条件が既知の結果を再現することを示す。 また、動的背景上のホーンデスキ理論の3次サブクラスでは、モノポール基準は、大きな多重極（$\ell \gg 1$）を持つモードに対して以前に得られた制約を超える制約を課さないことも示します。 例として、モノポールモードに対して導出された安定性条件を、非最小結合スカラー場理論と、線形に時間依存するスカラーヘアを持つブラックホールモデルに適用します。 後者の場合、モノポール条件は、奇パリティ安定性によって許容されるパラメータ空間をさらに制限します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a new framework for computing late-time cosmological correlators in de Sitter spacetime by analytic continuation from the Euclidean sphere. In this framework, correlators of arbitrary massive scalar fields take the universal form of generalized Euler integrals. Using this representation, we reproduce the results obtained using the Schwinger-Keldysh formalism for a range of tree-level and loop diagrams, providing nontrivial checks of the equivalence between the Euclidean and the in-in formalisms. We further show that a Landau analysis of the generalized Euler integrals determines the singularities of the corresponding correlators in momentum space. This framework provides a systematic approach to studying the analytic structure of cosmological correlators. | 本稿では、ユークリッド球面からの解析接続を用いて、ド・ジッター時空における後期宇宙論的相関関数を計算するための新しい枠組みを提案する。 この枠組みでは、任意の質量を持つスカラー場の相関関数は、一般化オイラー積分の普遍的な形式をとる。 この表現を用いることで、様々なツリーレベル図およびループ図に対してシュウィンガー・ケルディッシュ形式を用いて得られた結果を再現し、ユークリッド形式とインイン形式の間の等価性について非自明な検証を行う。 さらに、一般化オイラー積分のランダウ解析によって、運動量空間における対応する相関関数の特異点が決定されることを示す。 この枠組みは、宇宙論的相関関数の解析構造を研究するための体系的なアプローチを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| { We construct a new exact charged, static and spherically symmetric black-hole solution of the Einstein--Maxwell equations with an additional anisotropic matter sector, whose metric is the Reissner--Nordström geometry endowed with a Yukawa-type contribution. The Yukawa term is exponentially screened: it is visible in the strong-field region but carries no independent asymptotic charge. We obtain an analytic parametrization of the extremal curve, identify the condition for higher-order degenerate horizons, characterize the curvature singularity and establish the weak, null, dominant and strong energy conditions. We further study the horizon thermodynamics, including the conjugate variables associated with the amplitude and range of the Yukawa sector and the corresponding generalized Smarr relation. The photon sphere, shadow, ray-traced appearance and quasinormal ringdown are then analyzed, with quasinormal frequencies computed through the sixth-order WKB expansion and confirmed, overtones included, by an independent spectral method. {Confronting the model shadow with Event Horizon Telescope measurements of M87* and Sgr A* constrains the finite-range sector directly, favoring its strongly screened, near-Reissner--Nordström regime.} This provides a unified geometric and phenomenological characterization of finite-range charged black-hole hair in ordinary Einstein gravity. } | 我々は、追加の異方性物質セクターを持つ、電荷を持ち、静的で球対称なアインシュタイン-マックスウェル方程式の新しい厳密なブラックホール解を構築する。 このセクターの計量は、湯川型寄与を備えたライスナー-ノルドシュトロム幾何学である。 湯川項は指数関数的に遮蔽される。 すなわち、強磁場領域では見えるが、独立した漸近電荷は持たない。 極値曲線の解析的パラメータ化を得て、高次の縮退地平線の条件を特定し、曲率特異点を特徴付け、弱エネルギー、ヌルエネルギー、支配的エネルギー、強エネルギーの条件を確立する。 さらに、湯川セクターの振幅と範囲に関連する共役変数と、対応する一般化されたスマール関係を含む地平線の熱力学を研究する。 次に、光子球、影、光線追跡による外観、準正規リングダウンを解析し、準正規周波数を6次WKB展開によって計算し、独立したスペクトル法によって倍音を含めて確認する。 モデルシャドウをM87*とSgr A*のイベントホライズンテレスコープによる観測結果と照らし合わせることで、有限範囲セクターが直接的に制約され、強く遮蔽された、ライスナー・ノルドシュトロム領域に近い状態が支持される。 これにより、通常のアインシュタイン重力における有限範囲荷電ブラックホールヘアの幾何学的および現象論的な統一的特徴付けが得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Starting from the WheelerDeWitt equation, we investigate whether quantum anisotropies can survive inflation as relics of the preinflationary geometry and leave an imprint on the primordial curvature spectrum. We perform a BornOppenheimer separation of the wave functional into slow gravitational and fast matter components, justified by the hierarchy between the Planck scale and the lower matter scale, associated here with the inflaton. The full wave functional is then treated through a semiclassical WKB expansion in M to the minus 1, where M is quadratic in the Planck mass. The gravitational sector consists of a de Sitter background supplemented by homogeneous quantum anisotropies in the smallanisotropy regime of the Bianchi IX potential, while matter is represented by a single scalar inflaton field. At order M in the expansion parameter, the WheelerDeWitt equation reproduces the vacuum HamiltonJacobi equation with a cosmological constant. At order M to 0, the internal freedom of the BornOppenheimer factorization separates quantum field theory on curved spacetime from the anisotropy dynamics, described by timedependent harmonic oscillators. At order M to the minus 1, we obtain the quantumgravitational correction to matter. The anisotropy wave function enters explicitly the corresponding operator, so the corrected dynamics retains information about the Bianchi IX quantum state. The curvature power spectrum consequently contains two distinguishable contributions: one independent of the anisotropy state and a genuinely anisotropic term. The latter survives through the quantum variance of the anisotropies, thereby identifying the mechanism through which the preinflationary quantum geometry can affect the primordial spectrum. | WheelerDeWitt方程式から出発して、量子異方性がインフレーション以前の幾何学の遺物としてインフレーションを生き残り、原始曲率スペクトルに痕跡を残すことができるかどうかを調べます。 波動汎関数を、プランクスケールと、ここではインフラトンに関連付けられているより低い物質スケールとの間の階層性によって正当化される、遅い重力成分と速い物質成分へのBornOppenheimer分離を実行します。 完全な波動汎関数は、Mのマイナス1までの半古典的WKB展開によって処理されます。 ここで、Mはプランク質量の2乗です。 重力セクターは、Bianchi IXポテンシャルの小さな異方性領域における均質な量子異方性によって補完されたde Sitter背景で構成され、物質は単一のスカラーインフラトン場によって表されます。 展開パラメータのMの次数では、WheelerDeWitt方程式は宇宙定数を持つ真空HamiltonJacobi方程式を再現します。 M から 0 の次数では、ボルン・オッペンハイマー因子分解の内部自由度により、曲がった時空上の量子場理論と、時間依存調和振動子によって記述される異方性ダイナミクスが分離されます。 M からマイナス 1 の次数では、物質に対する量子重力補正が得られます。 異方性波動関数は対応する演算子に明示的に含まれるため、補正されたダイナミクスはビアンキ IX 量子状態に関する情報を保持します。 その結果、曲率パワースペクトルには、異方性状態に依存しない項と、真に異方的な項という、区別可能な 2 つの寄与が含まれます。 後者は異方性の量子分散によって存続し、それによってインフレーション前の量子幾何学が原始スペクトルに影響を与えるメカニズムを特定します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In a previous work, we explored the possibility of neutron stars with large quark cores. Through Bayesian inference, we obtained large sets of equations of state imposing constraints regarding the properties of nuclear matter, mass-radius data from NICER, the GW170817 data from Virgo-LIGO collaboration, perturbative QCD and causality. We also imposed that the maximum mass neutron star (NS$\text{max}$) must have a large quark core. In this work, we obtain a new set of equations of state (SmallQ set) with the same constraints as before. However, we relaxed the last constraint, imposing only that NS$\text{max}$ must have quark core, regardless of its size. We compare the results with the set from our previous paper constrained by NICER and GW170817 observations NJL-GW. For both sets, we use the Relativistic Mean Field model with nonlinear meson interactions for the hadron phase and the Nambu--Jona-Lasinio model with four- and eight-quark interaction terms for the quark phase. The SmallQ set has higher values of phase transition density, with 3 -- 4.5 $ρ_0$, compared to the NJL-GW, with 2 -- 2.5 $ρ_0$. The new set describes NSs with smaller radius and smaller tidal deformability, and is more compatible with NICER and GW170817 data. A difference in the quark matter composition is observed, with a larger quark strange fraction occurring in the SmallQ set. Within this set, $2 M_\odot$ NSs may contain little to no quark matter. It is shown that there is a non negligible fraction of EOS whose mass-radius curve presents a positive slope for 1.8 $M_\odot$ stars, while for nucleonic stars this fraction is negligible and for hyperonic stars the slope is always negative. | 以前の研究では、大きなクォークコアを持つ中性子星の可能性を探りました。 ベイズ推論により、核物質の特性、NICERからの質量半径データ、Virgo-LIGOコラボレーションからのGW170817データ、摂動的QCD、および因果律に関する制約を課す大規模な状態方程式セットを取得しました。 また、最大質量中性子星（NS$\text{max}$）は大きなクォークコアを持たなければならないという制約も課しました。 本研究では、以前と同じ制約を持つ新しい状態方程式セット（SmallQセット）を取得しました。 ただし、最後の制約を緩和し、NS$\text{max}$はサイズに関係なくクォークコアを持たなければならないという制約のみを課しました。 結果を、NICERおよびGW170817観測NJL-GWによって制約された以前の論文のセットと比較します。 両方のセットで、ハドロン相には非線形中間子相互作用を持つ相対論的平均場モデルを、クォーク相には4クォークおよび8クォーク相互作用項を持つ南部-ヨナ・ラシニオモデルを使用します。 SmallQセットは、NJL-GWの2～2.5 $ρ_0$と比較して、3～4.5 $ρ_0$と高い相転移密度値を持っています。 新しいセットは、半径が小さく潮汐変形能が小さい中性子星を記述し、NICERおよびGW170817データとより互換性があります。 クォーク物質組成に違いが見られ、SmallQセットではクォークストレンジ分率が大きくなっています。 このセット内では、$2 M_\odot$の中性子星はクォーク物質をほとんどまたは全く含まない可能性があります。 1.8 M_\odot$ の恒星では、質量-半径曲線が正の傾きを示す EOS の無視できない割合が存在することが示されていますが、核星ではこの割合は無視でき、ハイペロン星では傾きは常に負です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigate the correspondence between quasinormal modes (QNMs) and greybody factors (GBFs) in higher-dimensional Reissner--Nordstöm--de Sitter black holes based on the massless scalar field. Our analysis focuses on the QNMs in the near-ultracold family where the inner, outer, and cosmological horizons are close together. Under the geometric limit condition, the leading-order Wentzel--Kramers--Brillouin term of the QNM is dominant for fixed angular quantum numbers and dimensionality without imposing the eikonal limit. Particularly, the corresponding GBFs also retain the explicit form of both parameters. Furthermore, we demonstrate that the half-transmission frequency of the GBF and its derivative are related to null geodesics, in terms of aspects such as the angular frequency and Lyapunov exponent, with the use of both parameters. We provide their relationships in arbitrary dimensionality. Furthermore, the higher-order corrections to the QNMs are investigated at the Nariai limit and in the near-ultracold geometry with separated horizons. | 本研究では、質量ゼロのスカラー場に基づく高次元ライスナー・ノルドシュテム・ド・ジッターブラックホールにおける準正規モード（QNM）とグレイボディ因子（GBF）の対応関係を調査する。 我々の解析は、内側、外側、および宇宙論的地平線が近接する近極低温ファミリーのQNMに焦点を当てている。 幾何学的極限条件の下では、固定された角量子数と次元に対して、アイコナール極限を課すことなく、QNMの主要項であるウェンツェル・クラマース・ブリルアン項が支配的となる。 特に、対応するGBFも両方のパラメータの明示的な形式を保持する。 さらに、両方のパラメータを用いて、角周波数やリアプノフ指数などの側面から、GBFの半透過周波数とその導関数がヌル測地線と関連していることを示す。 我々は、任意の次元におけるそれらの関係を示す。 さらに、QNMに対する高次の補正は、ナリアイ限界および分離した事象の地平線を持つ超低温に近い幾何学において調査される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study four-dimensional topological anti-de Sitter black holes sourced by ModMax electrodynamics and its sign-reversed counterpart. Distinguishing the field-strength amplitude from the conserved displacement flux fixes the charge normalization, potential, and first law. We classify the exact extremal roots for spherical, planar, and hyperbolic horizons; in particular, the hyperbolic ModMax branch has no upper-charge discriminant bound and contains a finite-charge zero-mass point. We also derive the unstable spherical null circular orbit and evaluate the local near-horizon AdS$_2$ Breitenlohner--Freedman index for an explicitly specified charged-scalar probe. These are classical diagnostics, not a WGC verdict: the model does not specify a charged-particle spectrum, an ultraviolet completion, or the global perturbation problem. The distance and de Sitter conjectures cannot be quantitatively tested with the fixed-coupling AdS data considered here. | ModMax電気力学とその符号反転版によって生成される4次元トポロジカル反ド・ジッターブラックホールを研究します。 電場強度振幅と保存変位フラックスを区別することで、電荷正規化、ポテンシャル、および第一法則が確定します。 球面、平面、双曲面の事象の地平線に対する厳密な極値根を分類します。 特に、双曲面ModMaxブランチには上限電荷判別限界がなく、有限電荷ゼロ質量点を含みます。 また、不安定な球面ヌル円軌道を導出し、明示的に指定された荷電スカラープローブに対する局所的な事象の地平線近傍AdS$_2$ブライテンローナー・フリードマン指数を評価します。 これらは古典的な診断であり、WGCの判定ではありません。 モデルは荷電粒子スペクトル、紫外補完、または大域的摂動問題を指定しません。 距離とド・ジッター予想は、ここで考慮される固定結合AdSデータでは定量的に検証できません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a method that does for loop integrals in de Sitter and anti-de Sitter space what integration-by-parts identities do in flat space. A local, coordinate-free propagator algebra common to both geometries yields exact finite-difference equations in spectral labels; with external points they become differential-difference equations, and at the AdS boundary recover known Witten-diagram relations. Acting line by line, they apply in principle to any diagram. We solve them for the two-loop watermelon, isolating its ultraviolet poles, and for one-loop two- and four-point functions. | 本稿では、ド・ジッター空間および反ド・ジッター空間におけるループ積分に対して、平坦空間における部分積分恒等式と同様の機能を実現する手法を紹介する。 両方の幾何学に共通する局所的な座標フリーのプロパゲーター代数により、スペクトルラベルに関する正確な有限差分方程式が得られる。 外部点を用いると、それらは微分差分方程式となり、AdS境界では既知のウィッテン図の関係式が再現される。 これらの方程式は、行ごとに作用することで、原理的には任意の図に適用できる。 我々は、2ループのウォーターメロン図（紫外極を分離）と、1ループの2点関数および4点関数について、これらの方程式を解く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We investigate the radial stability of singular Tolman--Oppenheimer--Volkoff fireholes with a radiation equation of state. These configurations contain a naked, negative point-mass singularity surrounded by a positive-density fluid, whose mass profile develops a Schwarzschild-like plateau before approaching an extended, self-similar atmosphere. Using the Prüfer phase method to identify the fundamental radial mode, we consider two outer boundary conditions: vanishing Lagrangian pressure perturbation (open firehole) and vanishing radial displacement (boxed firehole). For both, the fundamental squared frequency changes from positive to negative as the outer boundary exceeds a critical radius $R_c$. We find that $R_c$ follows approximately the same scaling with the central mass parameter as the equilibrium firehole radius $R$. However, the stability thresholds differ significantly: $R_c^{\rm O}| 放射状態方程式を持つ特異なトルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ火穴の半径方向の安定性を調査する。 これらの構成は、正密度流体に囲まれた裸の負の点質量特異点を含み、その質量プロファイルは、拡張された自己相似大気に近づく前にシュワルツシルトのようなプラトーを発達させる。 プリューファー位相法を使用して基本半径モードを特定し、2つの外側境界条件、すなわちラグランジュ圧力摂動がゼロの場合（開いた火穴）と半径方向変位がゼロの場合（箱型の火穴）を考慮する。 どちらの場合も、外側境界が臨界半径$R_c$を超えると、基本周波数の二乗は正から負に変化する。 $R_c$は、平衡火穴半径$R$とほぼ同じスケーリングを中心質量パラメータに対して示すことがわかった。 しかし、安定性の閾値は大きく異なり、開いた火穴では$R_c^{\rm O} | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the radial stability, thermodynamic balance, and bilateral disk images of symmetric thin-shell wormholes built from Born--Infeld-type magnetic exteriors. The exact lapse and junction conditions define a fixed-mass family in which magnetic self-energy ties the nonlinear scale to the charge. The shell has negative energy density, although an inner sampled region satisfies the tangential null and intrinsic strong energy conditions. Linear radial perturbations yield unstable calibrated barotropic samples and stable sectors for the generalized and modified cosmic Chaplygin laws on selected real branches. Analytic horizon and large-radius limits explain the stability transitions and show how the modified linear pressure term can replace outer stability with finite radial intervals. Minimally coupled Maxwell rays traverse transparent junctions between exteriors with a common arctangent emission profile, viewed by a static observer. The wormhole-black-hole intensity difference separates transmitted disk light from emission removed by throat excision. Compared with static emitters, circular and plunging motion reduce the face-on intensities in the studied cases; inclined motion generates strong azimuthal contrast. Increasing the subcritical charge contracts the critical circle and permits more disk crossings near it in the optical samples. Under a reversible first law, flux cancellation gives isentropic motion at positive temperature, with entropy dependence left to a constitutive completion. These results distinguish geometric, material, and kinematic effects on shell support and disk illumination. | ボーン・インフェルド型の磁気外部から構築された対称薄殻ワームホールの半径方向の安定性、熱力学的平衡、および両側円盤像を調査する。 正確なラプス条件と接合条件は、磁気自己エネルギーが非線形スケールを電荷に結びつける固定質量族を定義する。 シェルは負のエネルギー密度を持つが、内部サンプリング領域は接線ヌル条件と固有の強いエネルギー条件を満たす。 線形半径方向摂動は不安定な較正済みバロトロピックサンプルと、選択された実分岐上の一般化および修正された宇宙チャプリギン法則の安定セクターをもたらす。 解析的地平線と大半径限界は安定性遷移を説明し、修正された線形圧力項が有限半径間隔で外部安定性をどのように置き換えることができるかを示す。 最小限に結合したマックスウェル光線は、静的な観測者によって観測される共通のアークタンジェント放射プロファイルを持つ外部間の透明な接合を通過する。 ワームホールとブラックホールの強度差は、透過円盤光とスロート切除によって除去された放射を分離する。 静止した発光体と比較して、円運動と傾斜運動は、検討したケースでは正面からの強度を低下させます。 傾斜運動は強い方位角コントラストを生み出します。 臨界未満の電荷を増加させると、臨界円が縮小し、光学サンプルでは臨界円付近でのディスクの交差回数が増加します。 可逆的な第一法則の下では、正の温度ではフラックスの相殺により等エントロピー運動が生じ、エントロピー依存性は構成則による補完に委ねられます。 これらの結果は、シェル支持とディスク照明に対する幾何学的、材料的、および運動学的効果を区別します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the reconstruction of the first-order gravitational action from the Noether identities associated with diffeomorphism invariance. The independent fields are a symmetric perturbation $φ^{μν}$ of the contravariant metric density and a trace-adjusted connection $G^λ{}_{μν}$, whose transformation laws are prescribed. For a local action polynomial in these fields, with the gravitational coupling as its only dimensionful constant and each additional field carrying one power of it, a dilatation, which is a particular diffeomorphism, shows that in any dimension $d>2$ the action terminates at most at cubic order, its only possible cubic term being a derivative-free $φGG$ vertex. Expanding the kernels of the resulting Lorentz-covariant ansatz in tensor bases gives 31 coefficients for $d\geq 4$. The Noether identities with general diffeomorphisms, expanded order by order in the fields, yield a linear system that eliminates the $φφ$ kernel and determines the remaining coefficients up to an overall normalization, recovering the Goldberg-Palatini action. Since the connection can be eliminated exactly, this also fixes the complete second-order action, with its infinite set of graviton vertices. The construction requires no choice of energy-momentum tensor, the source of ambiguity in the self-coupling approach. The kernel bases, the identities and the solution are given in appendices, and the symbolic computations are publicly available. | 微分同相不変性に関連するネーター恒等式から一次重力作用の再構成を調査する。 独立場は、反変計量密度の対称摂動 $φ^{μν}$ とトレース調整接続 $G^λ{}_{μν}$ であり、その変換法則は規定されている。 これらの場における局所作用多項式は、重力結合を唯一の次元定数とし、各追加場がその1乗を持つ場合、特定の微分同相である膨張により、任意の次元 $d>2$ において作用は最大で3次で終了し、その唯一の可能な3次項は導関数のない $φGG$ 頂点であることが示される。 結果として得られるローレンツ共変アンザッツの核をテンソル基底で展開すると、$d\geq 4$ に対して31個の係数が得られる。 一般微分同相写像を用いたネーター恒等式を、場の次数ごとに展開すると、$φφ$ 核を消去し、残りの係数を全体的な正規化まで決定する線形システムが得られ、ゴールドバーグ・パラティーニ作用が復元される。 接続は厳密に消去できるため、これにより、無限個の重力子頂点を持つ完全な2次作用も確定される。 この構成では、自己結合アプローチにおける曖昧さの原因となるエネルギー・運動量テンソルの選択は不要である。 核基底、恒等式、および解は付録に記載されており、記号計算は公開されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study an artificial graphene ring described by the low-energy two-valley Dirac Hamiltonian with a uniform mass term. When the ring is threaded by an Aharonov-Bohm flux, the problem reduces to a second-order radial equation solved by Bessel functions. We give the exact secular equation and, for narrow rings, closed expressions for the spectrum and the persistent current. We then add a uniform magnetic field perpendicular to the plane. The radial problem is solved with confluent hypergeometric functions, and the persistent current and magnetization are written as derivatives of a secular determinant from which the spurious roots have been removed. Besides the usual orbital coupling, the field enters through a valley-dependent term that comes from the Dirac structure and lifts the valley degeneracy. A weak-field expansion, accurate up to corrections of order B^4, gives this valley splitting explicitly and separates the diamagnetic and paramagnetic contributions to the susceptibility. Finally, we work out what time reversal implies for the spectrum. Physical time reversal, which exchanges the valleys, leads to an exact relation between levels at opposite fields. The effective single-valley time reversal, on the other hand, is broken by the mass term and by the boundary conditions, yet leaves no trace in the zero-field spectrum. Numerical results for the spectrum, the persistent current, and the magnetization illustrate the analysis. | 我々は、均一な質量項を持つ低エネルギー2バレーディラックハミルトニアンで記述される人工グラフェンリングを研究する。 リングにアハロノフ・ボーム磁束が貫通すると、問題はベッセル関数で解かれる2階の動径方程式に帰着する。 我々は正確な永年方程式を与え、狭いリングの場合、スペクトルと持続電流の閉じた式を与える。 次に、平面に垂直な均一な磁場を加える。 動径問題は合流超幾何関数で解かれ、持続電流と磁化は、偽の根が除去された永年行列式の導関数として表される。 通常の軌道結合に加えて、磁場はディラック構造に由来するバレー依存項を通して入り、バレー縮退を解消する。 B^4の次数までの補正まで正確な弱磁場展開により、このバレー分裂が明示的に与えられ、磁化率に対する反磁性および常磁性の寄与が分離される。 最後に、時間反転がスペクトルにどのような影響を与えるかを調べる。 谷を入れ替える物理的な時間反転は、反対の磁場におけるレベル間の正確な関係をもたらす。 一方、有効な単一谷の時間反転は、質量項と境界条件によって破られるが、ゼロ磁場スペクトルには痕跡を残さない。 スペクトル、持続電流、および磁化に関する数値結果が、この解析を裏付けている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The Unruh effect links acceleration to thermalization, providing a relativistic setting for anomalous quantum relaxation. We demonstrate a {\it relativistic} strong quantum Mpemba effect in the Unruh thermalization of a two-level detector coupled to a massless scalar field. For a fixed pair of isospectral initial states, relaxation curves that never cross in inertial motion exhibit a Mpemba crossing above a threshold acceleration. At a higher, precisely tuned acceleration, the initially farther state has zero overlap with the slowest decay mode and relaxes with a faster asymptotic exponential rate. We identify how competition between transition and dephasing channels governs the relaxation spectrum, where sufficiently strong longitudinal coupling enables acceleration to switch the relaxation bottleneck between population and coherence modes. We derive the spectral-switching condition and construct isospectral preparation protocols that eliminate slow-mode contributions within their physical domains. These protocols reveal how coherence can suppress or enhance slow-mode overlap at fixed purity, depending on the underlying spectral structure. Our results establish acceleration as a control parameter for anomalous quantum relaxation, connecting relativistic quantum dynamics with nonequilibrium thermodynamics. | アンルー効果は加速と熱平衡化を結びつけ、異常な量子緩和の相対論的設定を提供する。 我々は、質量のないスカラー場に結合した2準位検出器のアンルー熱平衡化において、相対論的な強い量子ムペンバ効果を実証する。 固定された等スペクトル初期状態のペアに対して、慣性運動で交差しない緩和曲線は、閾値加速を超えるとムペンバ交差を示す。 より高い、精密に調整された加速では、初期に遠い状態は最も遅い崩壊モードとの重なりがゼロとなり、より速い漸近指数関数的速度で緩和する。 我々は、遷移チャネルと位相緩和チャネルの競合が緩和スペクトルをどのように支配するかを特定し、十分に強い縦方向結合によって加速が緩和のボトルネックを集団モードとコヒーレンスモードの間で切り替えることができることを明らかにする。 我々はスペクトル切り替え条件を導出し、その物理的領域内で遅いモードの寄与を排除する等スペクトル準備プロトコルを構築する。 これらのプロトコルは、基礎となるスペクトル構造に応じて、固定された純度でコヒーレンスが遅いモードの重なりを抑制または増強する方法を明らかにする。 我々の研究結果は、加速が異常量子緩和の制御パラメータであることを確立し、相対論的量子力学と非平衡熱力学を結びつけるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study non-minimal unimodular inflation in the Einstein frame; the effective potential takes the form $U(\varphi)=U_0(1+ξ\varphi^2/\mpl^2)^{-2}$. We consider the canonical field map and the inflationary observables directly from the Einstein-frame action. The exact potential slow-roll parameters, the leading scalar running, the scalar-amplitude normalization, the e-fold relation, and the end-of-inflation condition are obtained analytically. The model has a nontrivial structural tension: an $ε_V=1$ exit requires $ξ>1/2$, whereas the near-origin slow-roll regime requires $ξ\ll1$ and gives $n_s\simeq1-8ξ$. We next test three distinct swampland diagnostics. The further-refined de Sitter conjecture (FRDSSC) introduces the independent conjectural parameters $a$, $b$, and $q$, while the scalar weak gravity conjecture (SWGC) and its strong form (SSWGC) contain no analogous tunable conjecture parameter in the single-field realization adopted here. All three criteria are evaluated using the canonically normalized Einstein-frame scalar. Analytic limits show that the SWGC is violated at the stationary point for every nonzero $ξ$, whereas the SSWGC at that point requires $ξ\gtrsim0.0643$. In the large-field limit both scalar weak-gravity diagnostics reduce to the same threshold $ξ\ge0.1$. Numerical scans then show that the observationally relevant ACT/P-ACT region does not satisfy either scalar weak-gravity criterion, while the FRDSSC can be satisfied for $a$ close to unity. Consequently, the minimal model can reproduce acceptable $(n_s,r)$ at isolated field values, but this does not constitute a complete 50-60 e-fold inflationary history or simultaneous satisfaction of all three conjectures. | アインシュタインフレームにおける非最小ユニモジュラーインフレーションを研究します。 有効ポテンシャルは $U(\varphi)=U_0(1+ξ\varphi^2/\mpl^2)^{-2}$ の形をとります。 アインシュタインフレームの作用から直接、正準場マップとインフレーション観測量を検討します。 正確なポテンシャルスローロールパラメータ、リーディングスカラーランニング、スカラー振幅正規化、e-fold関係、およびインフレーション終了条件が解析的に得られます。 このモデルには非自明な構造的矛盾があります。 $ε_V=1$ 出口には $ξ>1/2$ が必要ですが、原点近傍のスローロール領域には $ξ\ll1$ が必要で、$n_s\simeq1-8ξ$ を与えます。 次に、3つの異なるスワンプランド診断をテストします。 さらに改良されたド・ジッター予想 (FRDSSC) は、独立した予想パラメータ $a$、$b$、および $q$ を導入するが、スカラー弱重力予想 (SWGC) およびその強形式 (SSWGC) は、ここで採用した単一場実現において、同様の調整可能な予想パラメータを含まない。 これら 3 つの基準はすべて、正準的に正規化されたアインシュタインフレームのスカラーを使用して評価される。 解析的極限では、SWGC はすべての非ゼロ $ξ$ に対して定常点で破られるが、その点での SSWGC は $ξ\gtrsim0.0643$ を必要とする。 大きな場の極限では、両方のスカラー弱重力診断は同じ閾値 $ξ\ge0.1$ に収束する。 数値スキャンでは、観測的に関連のある ACT/P-ACT 領域はどちらのスカラー弱重力基準も満たさないが、FRDSSC は $a$ が 1 に近い場合に満たすことができることが示される。 したがって、最小モデルは孤立した場の値で許容できる$(n_s,r)$を再現できますが、これは完全な50-60 efoldインフレーションの歴史や3つの予想すべてを同時に満たすものではありません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate geometric quantum discord for massless Dirac field modes in Schwarzschild-de Sitter spacetime, focusing on the distinct thermal effects of the black hole and cosmological horizons. For pure Bell-type and isotropic initial states, increasing the black hole mass at fixed cosmological constant restores accessible discord, while higher dimensionless frequencies favor its preservation. Inaccessible discord depends on the retained modes: higher frequencies suppress discord involving the inaccessible cosmological mode, whereas the frequency ordering reverses with increasing black hole mass for the inaccessible black hole mode paired with the accessible cosmological mode. For the selected parameters yielding equal initial discord, the two state families exhibit identical discord in sectors containing the inaccessible black hole mode but differ over part of the parameter range in the remaining inaccessible sector. At fixed positive dimensionless frequency, accessible discord returns to its initial value in the Nariai limit, while all three inaccessible discords vanish. These results reveal the interplay between horizon thermal effects, mode selection, and initial-state structure in shaping quantum correlations. | 我々は、シュワルツシルト・ド・ジッター時空における質量ゼロのディラック場モードの幾何学的量子不協和を、ブラックホールと宇宙論的地平線の特異な熱効果に焦点を当てて調査する。 純粋なベル型で等方的な初期状態の場合、宇宙定数を固定してブラックホールの質量を増加させるとアクセス可能な不協和が回復する一方、無次元周波数が高いほどその保存が促進される。 アクセス不可能な不協和は保持されるモードに依存する。 周波数が高いほどアクセス不可能な宇宙論的モードを含む不協和が抑制されるが、アクセス不可能なブラックホールモードとアクセス可能な宇宙論的モードがペアになった場合、ブラックホールの質量が増加するにつれて周波数順序が逆転する。 初期不協和が等しくなるように選択されたパラメータの場合、2つの状態ファミリーはアクセス不可能なブラックホールモードを含むセクターでは同一の不協和を示すが、残りのアクセス不可能なセクターではパラメータ範囲の一部で異なる。 固定された正の無次元周波数では、アクセス可能な不協和はナリアイ極限で初期値に戻るが、3つのアクセス不可能な不協和はすべて消滅する。 これらの結果は、量子相関を形成する上で、事象の地平線熱効果、モード選択、および初期状態構造が相互に作用し合っていることを明らかにしている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The phase structure of the charged Gauss-Bonnet AdS black holes varies with the spacetime dimension. Within an appropriate parameter range, only the six-dimensional case admits two physical critical points and it is an ideal model for investigating supercritical thermodynamics in black hole systems with multiple critical points. In this study, we investigate the supercritical thermodynamic properties of this model in the extended phase space and construct the supercritical phase diagrams associated with the two critical points. The thermodynamic supercritical scaling analysis for the supercritical crossover lines in the vicinity of both critical points is completed, demonstrating universality. The corresponding coefficients for the external field scaling and the order parameter scaling are obtained, and their physical significance is discussed. | 荷電ガウス・ボンネAdSブラックホールの相構造は時空次元によって変化する。 適切なパラメータ範囲内では、6次元の場合のみ2つの物理的臨界点が存在し、これは複数の臨界点を持つブラックホール系における超臨界熱力学を研究するための理想的なモデルである。 本研究では、拡張された相空間におけるこのモデルの超臨界熱力学的特性を調査し、2つの臨界点に関連する超臨界相図を作成する。 両臨界点近傍の超臨界クロスオーバー線に対する熱力学的超臨界スケーリング解析を完了し、普遍性を示す。 外部場スケーリングと秩序パラメータスケーリングに対応する係数を取得し、それらの物理的意義について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| General relativistic smoothed particle hydrodynamics (GRSPH) on a fixed black hole (BH) spacetime is suitable for fluid bodies that are much less massive than the BH, but the self-gravity of the fluid is added as an extra term in the equation of motion. Standard GRSPH implementations add this as a Newtonian source term to the momentum equation, which is no longer valid when the fluid moves at a sizeable fraction of the speed of light, close to the BH. We develop an improved prescription by deriving the weak gravitational field of each fluid element in its local rest frame and transforming it to the global frame where the momentum equation is solved. The resulting force uses rest-frame distances and softening lengths, accounts for the time dilation of the receiving particle, and its motion relative to the source particle. The derivation applies to any weakly self-gravitating flow on a fixed BH background, provided the body is small compared with its distance from the BH. Implemented in a tree-based GRSPH code, the prescription reproduces the self-gravity of a boosted polytrope with a median error below 1\% up to a Lorentz factor of 2, and keeps a binary of two polytropes stable over ten orbits. As an application, we study tidal disruption events (TDEs) of solar-type stars by supermassive BHs. The treatment of self-gravity shifts the disruption threshold and changes both the remnant core mass and the debris energy distribution. Newtonian self-gravity leaves substantial surviving cores in encounters that our prescription predicts to be nearly complete disruptions. | 固定ブラックホール（BH）時空における一般相対論的平滑化粒子流体力学（GRSPH）は、BHよりもはるかに質量の小さい流体体に適していますが、流体の自己重力が運動方程式に追加項として加わります。 標準的なGRSPHの実装では、これを運動量方程式にニュートンのソース項として追加しますが、流体がBHの近くで光速のかなりの割合で移動すると、この方法はもはや有効ではなくなります。 そこで、各流体要素の局所静止系における弱い重力場を導出し、それを運動量方程式が解かれるグローバル座標系に変換することで、改良された手法を開発しました。 結果として得られる力は、静止系の距離と軟化長を使用し、受容粒子の時間膨張と、ソース粒子に対する相対運動を考慮します。 この導出は、物体がBHからの距離に比べて小さい限り、固定BH背景上の任意の弱い自己重力流に適用できます。 ツリーベースのGRSPHコードに実装されたこの処方は、ローレンツ因子が2までの範囲で、ブーストされたポリトロープの自己重力を中央値誤差1%未満で再現し、2つのポリトロープの連星を10軌道にわたって安定に保ちます。 応用例として、超大質量ブラックホールによる太陽型星の潮汐破壊現象（TDE）を研究します。 自己重力の扱いは破壊閾値を変化させ、残存コア質量と残骸エネルギー分布の両方を変化させます。 ニュートン力学に基づく自己重力では、我々の処方がほぼ完全な破壊と予測する遭遇においても、かなりの量のコアが残存します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Laser Interferometer Space Antenna (LISA) will observe sources in the millihertz regime, such as Galactic Binaries (GBs), Massive Black Hole Binaries (MBHBs), and Extreme Mass Ratio Inspirals (EMRIs), so its data stream will be a superposition of an unknown number of gravitational-wave sources. We consider the joint inference of various representative combinations of MBHB and EMRI signals in LISA data (with assumed instrumental noise and stochastic GB foreground). Our Bayesian analyses confirm the expectation of weak inter-source coupling between EMRIs, and between EMRIs and MBHBs, despite strong intra-source parameter correlations. Weak EMRI-MBHB coupling enables a hierarchically sequential approach to EMRI and MBHB inference, rather than fully joint inference. We further show that imperfect MBHB subtraction, arising from missing modes or overlapping MBHBs, has only a weak impact on EMRI inference. For multiple MBHBs, we mitigate inference errors through a joint MBHB fit. We demonstrate this strategy on simulated LISA data containing noise, three MBHBs, and three EMRIs, jointly fitting and subtracting the MBHBs before sequentially inferring the EMRIs - ultimately observing little to no bias on all recovered astrophysical parameters. The notions described throughout our work are highly relevant to informing optimal strategies for the global-fit-based pipelines that are currently being developed for LISA. | レーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）は、ミリヘルツ帯の銀河連星（GB）、大質量ブラックホール連星（MBHB）、極端質量比連星（EMRI）などの重力波源を観測するため、そのデータストリームは未知の数の重力波源の重ね合わせとなります。 本稿では、LISAデータにおけるMBHBとEMRI信号の様々な代表的な組み合わせ（機器ノイズと確率的なGB前景を仮定）の同時推論について考察します。 ベイズ解析の結果、ソース内のパラメータ相関は強いものの、EMRI間およびEMRIとMBHB間のソース間結合は弱いという予想が確認されました。 EMRIとMBHBの結合が弱いため、完全な同時推論ではなく、階層的に順次的なアプローチでEMRIとMBHBの推論を行うことができます。 さらに、モードの欠落やMBHBの重複によって生じる不完全なMBHB減算は、EMRIの推論にほとんど影響を与えないことを示します。 複数のMBHBについては、MBHBの同時フィッティングによって推論誤差を軽減します。 ノイズ、3つのMBHB、および3つのEMRIを含むシミュレーションLISAデータを用いてこの戦略を実証し、MBHBを同時フィッティングして差し引いた後、EMRIを順次推論します。 その結果、復元されたすべての天体物理パラメータにほとんど、あるいは全くバイアスがないことが確認されました。 本研究で述べた概念は、現在LISA向けに開発中のグローバルフィッティングベースのパイプラインの最適な戦略を策定する上で非常に重要です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate two distinct approaches to regularizing the central singularity of the Reissner--Nordström--de Sitter geometry. In the first approach, a de Sitter interior is matched to an exact Reissner--Nordström--de Sitter exterior across a timelike dust shell. Using the Israel junction conditions, we derive the effective potential governing the shell dynamics and analyze its static equilibrium and radial stability. We show that radial stability requires $Λ_->Λ_+$, while the additional requirement of three distinct exterior horizons, with the shell located inside the inner horizon, leads to the stronger analytical result that such stable black-hole configurations exist if and only if $Λ_->3Λ_+$. We also derive an upper bound on the exterior mass parameter and recover the Reissner--Nordström limit as $Λ_+\to0$. Although the singular center is replaced by a regular core, the stationary exterior geometry remains unchanged, demonstrating that exterior geometric observations alone cannot determine whether the black-hole interior is singular or regular. In the second approach, we modify the divergent energy-density profile and reconstruct a smooth geometry with a de Sitter core while preserving the Reissner--Nordström--de Sitter asymptotics. Regularity fixes the smoothing scale to $β=Q^2/(2m)$, leaving no independent regularization parameter. The two constructions thus provide distinct regularization mechanisms, rather than equivalent descriptions of the same spacetime. | 我々は、ライスナー・ノルドシュトロム・ド・ジッター幾何学の中心特異点を正則化する2つの異なるアプローチを調査する。 最初のアプローチでは、ド・ジッター内部を、時間的ダストシェルを挟んで厳密なライスナー・ノルドシュトロム・ド・ジッター外部に一致させる。 イスラエル接合条件を用いて、シェルのダイナミクスを支配する有効ポテンシャルを導出し、その静的平衡と半径方向の安定性を解析する。 半径方向の安定性には$Λ_->Λ_+$が必要であることを示し、シェルが内側の地平線の内側に位置する3つの異なる外部地平線の追加要件により、このような安定なブラックホール構成が存在するのは$Λ_->3Λ_+$の場合のみであるという、より強力な解析的結果が得られることを示す。 また、外部質量パラメータの上限を導出し、$Λ_+\to0$としてライスナー・ノルドシュトロム極限を再現する。 特異中心が規則的なコアに置き換えられても、静止した外部幾何学は変化しないため、外部幾何学的観測だけではブラックホールの内部が特異か規則的かを判断できないことがわかる。 2番目のアプローチでは、発散するエネルギー密度プロファイルを修正し、ライスナー・ノルドシュトロム・ド・ジッター漸近性を維持しながら、ド・ジッター・コアを持つ滑らかな幾何学を再構築する。 規則性により平滑化スケールは $β=Q^2/(2m)$ に固定され、独立した正則化パラメータは残らない。 したがって、2つの構成は同じ時空の等価な記述ではなく、異なる正則化メカニズムを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the stability of an axion dark energy model characterized by a periodic scalar-field potential motivated by pseudo Nambu Goldstone bosons. While such models are well suited to drive late-time cosmic acceleration and can exhibit rich dynamical features, including oscillatory behavior of the dark-energy equation-of-state parameter, their viability crucially depends on the existence of stable cosmological solutions. By reformulating the background evolution equations as an autonomous dynamical system, we identify the fixed points corresponding to radiation-dominated, matter-dominated, and dark energy dominated epochs. Using both analytical and numerical techniques, we analyze the stability properties of these fixed points within the observationally allowed region of parameter space. Our results show that the radiation- and matter-dominated phases emerge naturally as saddle points, ensuring a standard cosmological evolution, while the late-time dark energy dominated solution acts as a stable attractor. This guarantees the robustness of cosmic acceleration against variations in initial conditions. Overall, our study establishes the axion dark energy model as a dynamically consistent and observationally viable candidate for explaining the late-time accelerated expansion of the Universe. | 本研究では、擬似南部ゴールドストーンボソンに触発された周期的なスカラー場ポテンシャルを特徴とするアクシオン暗黒エネルギーモデルの安定性を調査する。 このようなモデルは、後期宇宙加速を駆動するのに適しており、暗黒エネルギー状態方程式パラメータの振動挙動など、豊富な動的特性を示すことができるが、その実現可能性は安定な宇宙論的解の存在に大きく依存する。 背景進化方程式を自律的な力学系として再定式化することにより、放射優勢期、物質優勢期、および暗黒エネルギー優勢期に対応する固定点を特定する。 解析的手法と数値的手法の両方を用いて、観測的に許容されるパラメータ空間領域内でこれらの固定点の安定性を解析する。 我々の結果は、放射優勢期と物質優勢期が鞍点として自然に出現し、標準的な宇宙論的進化を保証する一方、後期暗黒エネルギー優勢解は安定なアトラクターとして機能することを示している。 これは、初期条件の変動に対する宇宙加速の堅牢性を保証する。 総じて、本研究は、アクシオン暗黒エネルギーモデルが、宇宙の後期における加速膨張を説明するための、力学的に整合性があり、観測的に妥当な候補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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| We study a static magnetic anti-de Sitter black hole surrounded by perfect-fluid dark matter and quintessence. We follow the geometry from the horizon to the observer. We first examine the horizons and curvature. We then calculate the Hawking temperature and sparsity, weak light bending, the photon sphere, the shadow, strong-deflection coefficients, relativistic images, and simple Event Horizon Telescope size intervals. Because the model has several parameters, we use a one-dimensional benchmark path labelled by $η$. The point $η= 0$ is Schwarzschild, while $η= 1$ is the selected full configuration. This path is only a clear way to present the combined changes; it is not a new coupling. We derive the main relations step by step and test the weak- and strong-field approximations with direct numerical geodesics. Along the path, the outer horizon, photon sphere, critical shadow scale, and relativistic Einstein rings move outward. A formal solar-limb comparison gives $η\lesssim 2.06 \times 10^{-5}$ if the same local environment is placed around the Sun, but this is a source-dependent analogue rather than a universal bound. With the central mass and distance values used here, the M87* diameter allows $0 \leq η\leq 1$, while the adopted Sgr A* interval gives $η\lesssim 0.665$. Longer derivations, error propagation, and numerical checks are collected in the appendices. | 我々は、完全流体ダークマターとクインテッセンスに囲まれた静的磁気反ド・ジッターブラックホールを研究する。 我々は、地平線から観測者までの幾何学を追跡する。 まず、地平線と曲率を調べる。 次に、ホーキング温度とスパース性、弱い光の曲がり、光子球、シャドウ、強い偏向係数、相対論的イメージ、および単純なイベントホライズンテレスコープのサイズ間隔を計算する。 モデルには複数のパラメータがあるため、$η$でラベル付けされた1次元ベンチマークパスを使用する。 点$η= 0$はシュワルツシルトであり、$η= 1$は選択された完全な構成である。 このパスは、結合された変化を明確に示す方法にすぎず、新しい結合ではない。 我々は主要な関係を段階的に導出し、直接数値測地線を使用して弱い場と強い場の近似をテストする。 パスに沿って、外側の地平線、光子球、臨界シャドウスケール、および相対論的アインシュタインリングが外側に移動する。 正式な太陽縁比較では、同じ局所環境を太陽の周囲に置いた場合、η は 2.06 × 10⁻⁵ 程度となるが、これは普遍的な上限ではなく、光源に依存する類似値である。 ここで使用した中心質量と距離の値では、M87* の直径は 0 ≤ η ≤ 1 を許容するが、採用した Sgr A* の間隔では η は 0.665 程度となる。 より詳細な導出、誤差伝播、および数値検証は付録にまとめられている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate nonlocality effects on the energy spectrum of spin-$1/2$ fermions confined by hard-wall potentials. Starting from a nonlocal Dirac theory with a modified kinetic term, we formulate the associated field equation in flat spacetime using cylindrical coordinates. By exploiting the eigenvalue spectrum of the squared Dirac operator, the original infinite-order equation is reduced to a finite-order problem. We also show that on the branch continuously connected to the local Dirac theory the nonlocal corrections can be encoded in an effective fermion mass. We then find analytical energy spectra for two confining geometries: a cylindrical hard wall and a quantum ring defined by two concentric cylindrical boundaries. In both cases, the radial equations reduce to Bessel equations and the boundary conditions quantize the allowed modes. The local hard-wall spectra are recovered for $Λ\to\infty$, whereas finite nonlocality shifts the mass contribution and, consequently, the particle--antiparticle energy separation. These results provide a direct characterization of nonlocal effects in quantum-confined fermionic systems. | 我々は、硬壁ポテンシャルによって閉じ込められたスピン$1/2$フェルミオンのエネルギースペクトルに対する非局所性の影響を調査する。 修正された運動項を持つ非局所ディラック理論から出発し、円筒座標を用いて平坦な時空における関連する場の方程式を定式化する。 二乗ディラック演算子の固有値スペクトルを利用することで、元の無限次方程式は有限次問題に還元される。 また、局所ディラック理論に連続的に接続された分岐では、非局所補正が有効フェルミオン質量に符号化できることを示す。 次に、円筒形の硬壁と2つの同心円筒境界によって定義される量子リングという2つの閉じ込め形状に対する解析的なエネルギースペクトルを求める。 どちらの場合も、動径方程式はベッセル方程式に還元され、境界条件によって許容モードが量子化される。 局所硬壁スペクトルは$Λ\to\infty$で再現されるが、有限非局所性は質量寄与をシフトさせ、結果として粒子と反粒子のエネルギー分離を変化させる。 これらの結果は、量子閉じ込めフェルミオン系における非局所効果を直接的に特徴づけるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This study develops numerical methods for computing homogeneous and isotropic cosmological models on manifolds with non-trivial spatial topologies. The use of Ricci flow is introduced here to aid in the construction of globally homogeneous initial data on these manifolds. The initial data produced in this way are evolved by solving Einstein's equation numerically to construct homogeneous and isotropic cosmological models on three exemplar manifolds in this study: Seifert-Weber space, the lens space $L(5,2)$, and Sixth-Turn space. | 本研究では、非自明な空間トポロジーを持つ多様体上で、均質かつ等方的な宇宙論モデルを計算するための数値的手法を開発する。 これらの多様体上で大域的に均質な初期データを構築するために、リッチフローの利用法を導入する。 このようにして生成された初期データは、アインシュタイン方程式を数値的に解くことによって時間発展させ、本研究で取り上げる3つの代表的な多様体（ザイフェルト・ウェーバー空間、レンズ空間$L(5,2)$、およびシックスターン空間）上で、均質かつ等方的な宇宙論モデルを構築する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The trans-Planckian censorship conjecture (TCC) limits inflation to a deadline of $N_{\rm TCC}=\ln(M_{\rm Pl}/H_{\rm end})$ e-folds. We formulate it in stochastic inflation as a bound at confidence $1-δ$ on the probability that a history outlasts the deadline, with three readings: one worldline, the region grown from one Hubble patch, and the reheated volume. Each reading becomes a closed-form condition, rigorous for a linear roll in leading-order stochastic inflation (for the region, in a branching model) and sharp at leading order in $N_{\rm TCC}$: a linear roll whose classical history lasts $N_{\rm cl}$ e-folds respects the TCC if $1-N_{\rm cl}/N_{\rm TCC}\geq\{2\mathcal{P}_ζ[w+\ln(1/δ)/N_{\rm TCC}]\}^{1/2}$, with $w=0$ for a worldline and $w=3$ for a region. On a linear slope without vacuum decay, the worldline and region readings are never weaker than the classical TCC, and on the CMB-normalized attractor all readings agree closely with it, so the bounds on the scale of inflation stand. A classical phase that ends in a flat quantum well, which the overdamped classical TCC excludes, is allowed with a margin of a few e-folds per worldline. Near the onset of eternal inflation, the readings differ. On a linear slope, a region must leave the fraction $\sqrt{6\mathcal{P}_ζ}$ of the deadline unused at leading order: eternal inflation is excluded for every classical history that uses a finite fraction of the deadline, as is a band of non-eternal slopes, and the slope bound becomes $|V'|>V^{3/2}/[\sqrt2\,π(1-N_{\rm cl}/N_{\rm TCC})]$. Per worldline, every slope is allowed, given a margin of a few standard deviations. A false vacuum must decay at about the eternal threshold $Γ=9H^4/(4π)$ or faster for a region or the volume, but only faster than $3H^4\ln(1/δ)/(4πN_{\rm TCC})$ per worldline. Whether the TCC forbids eternal inflation depends on the reading. | 超プランク検閲予想（TCC）は、インフレーションを $N_{\rm TCC}=\ln(M_{\rm Pl}/H_{\rm end})$ e-folds の期限に制限します。 確率的インフレーションにおいて、これを、歴史が期限を超えて存続する確率に対する信頼度 $1-δ$ での上限として定式化します。 その上限は、1 つのワールドライン、1 つのハッブルパッチから成長した領域、および再加熱されたボリュームの 3 つの値です。 各読み取り値は、線形ロールが主要な確率的インフレーション (分岐モデルにおける領域の場合) で厳密に、$N_{\rm TCC}$ の主要なオーダーでシャープな閉形式条件になります。 古典的な歴史が $N_{\rm cl}$ e 倍続く線形ロールは、$1-N_{\rm cl}/N_{\rm TCC}\geq\{2\mathcal{P}_ζ[w+\ln(1/δ)/N_{\rm TCC}]\}^{1/2}$ の場合に TCC を尊重します。 ここで、$w=0$ はワールドライン、$w=3$ は領域です。 真空の減衰がない線形勾配では、ワールドラインと領域の読み取り値は古典的な TCC より弱くなることはなく、CMB 正規化されたアトラクターではすべての読み取り値がそれに非常に近いので、インフレーションのスケールの境界は維持されます。 過減衰の古典的 TCC が除外する、平坦な量子井戸で終わる古典的位相は、ワールドラインごとに数 e-fold のマージンで許容される。 永遠インフレーションの開始付近では、読み取り値が異なる。 線形勾配では、領域は、主要オーダーでデッドラインの割合 $\sqrt{6\mathcal{P}_ζ}$ を未使用のままにしておく必要がある。 デッドラインの有限の割合を使用するすべての古典的履歴に対して永遠インフレーションは除外され、非永遠勾配のバンドも同様であり、勾配の境界は $|V'|>V^{3/2}/[\sqrt2\,π(1-N_{\rm cl}/N_{\rm TCC})]$ となる。 ワールドラインごとに、数標準偏差のマージンがあれば、すべての勾配が許容される。 偽の真空は、領域または体積に対して、永遠の閾値 $Γ=9H^4/(4π)$ 付近またはそれよりも速く崩壊しなければならないが、世界線あたり $3H^4\ln(1/δ)/(4πN_{\rm TCC})$ より速く崩壊しなければならない。 TCC が永遠のインフレーションを禁じるかどうかは、解釈によって異なる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational-wave observations of neutron star mergers allows us to probe the dense portion of the nuclear equation of state. We develop a formalism for testing the existence and order of phase transitions in the cores of neutron stars using only gravitational-wave observations of their inspiral. We test our formalism on data from the first binary neutron star mergers GW170817 and GW190425, and use synthetic injections assuming the next and uber-next upgrades of the LIGO observatories, A+ and A#, as well as with Cosmic Explorer. We show that populations of mergers in either A+ or A# will be able to measure the existence of a first-order phase transition in observations lasting less than one PhD (less than half a US PhD!). On the other hand, with only the inspiral, we cannot distinguish populations of neutron stars with no phase transition from those with second- or third-order phase transitions or with first-order phase transitions with relatively large transition densities. | 中性子星合体の重力波観測により、核状態方程式の高密度部分を調べることができます。 私たちは、合体時の重力波観測のみを用いて、中性子星の核における相転移の存在と次数を検証するための形式論を開発しました。 この形式論を、最初の連星中性子星合体であるGW170817とGW190425のデータで検証し、LIGO観測所の次期および超次期アップグレードであるA+とA#、そしてCosmic Explorerを用いた合成注入データも使用しました。 その結果、A+またはA#の合体集団であれば、博士課程1年分（米国博士課程の半分以下！）未満の観測期間で、一次相転移の存在を測定できることが分かりました。 一方、合体過程だけでは、相転移のない中性子星の集団と、二次または三次相転移のある中性子星の集団、あるいは比較的大きな相転移密度を持つ一次相転移のある中性子星の集団を区別することはできない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct horizonless, everywhere-regular solitons containing a de~Sitter core inside an asymptotically anti--de~Sitter spacetime, using an ordinary action of Einstein gravity, a Maxwell field, and a charged scalar. The object is a gravitating gauged $Q$-ball whose false-vacuum interior acts as a positive effective cosmological constant, sourcing an inner de~Sitter region joined through a thin wall to a charged, asymptotically AdS exterior. Two general requirements are emphasized: the scalar must lie in a near-false-vacuum (slow-roll--like) regime, and the exterior is driven to the extremal Reissner--Nordström--AdS locus in the thin-wall limit, in which the wall approaches the common would-be horizon. Since the solution is static and spherically symmetric, it may correspond to a semiclassical charge-$Q$ state of the dual CFT, realizing de~Sitter space approximately within a holographic theory. We also discuss free fluctuations whose de~Sitter--core modes appear as parametrically low-lying excitations above the state, bulk reconstruction, and the near-extremal regime, where finite-${\mathcal N}$ effects are expected to cut off the formal classical throat and replace its independent free-field modes by an interacting near-throat sector. | アインシュタイン重力、マクスウェル場、および電荷を持つスカラーの通常の作用を用いて、漸近的に反ド・ジッター時空内にド・ジッター核を含む、地平線のない、あらゆる場所で正則なソリトンを構築する。 対象は、重力を持つゲージ化されたQ球であり、その偽真空の内部は正の有効宇宙定数として働き、薄い壁を介して電荷を持つ漸近的にAdS外部に接続された内側のド・ジッター領域を生み出す。 2つの一般的な要件が強調される。 スカラーはほぼ偽真空（スローロールのような）領域に存在しなければならず、外部は薄い壁の極限において極限のライスナー・ノルドシュトロムAdS軌跡に駆動され、その極限において壁は共通の地平線に近づく。 解は静的で球対称であるため、それは双対CFTの半古典的電荷$Q$状態に対応し、ホログラフィック理論内で近似的にド・ジッター空間を実現する可能性があります。 また、ド・ジッター・コアモードが状態、バルク再構成、および極限近傍領域よりもパラメトリックに低い励起として現れる自由ゆらぎについても議論します。 極限近傍領域では、有限${\mathcal N}$効果により形式的な古典的スロートが切り離され、その独立した自由場モードが相互作用するスロート近傍セクターに置き換えられると予想されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Energy conditions in modified gravity are commonly imposed on an ''effective'' stress tensor that mixes physical matter with additional gravitational degrees of freedom, obscuring which sector actually controls null focusing, horizon multiplicity, and the disappearance of trapped regions. We develop a geometry-first alternative in spherical symmetry. For a normalized pair of future-directed radial null vectors, twolongitudinal Ricci projections and one independent transverse Einstein projection obey exact area-weighted transport laws. These imply a trapping-persistence theorem: after a nondegenerate future-outer marginal sphere, a regular ingoing generator cannot exit the trapped region while the ingoing longitudinal and transverse convergence channels remain nonnegative. In metric $f(R)$ gravity, with $F\equiv df/dR>0$, we then construct an entropy-resolved hierarchy based on the local Wald-density variable $Fr^2$. In the longitudinal entropy-focusing law, the scalaron second derivative cancels exactly, leaving a nonpositive scalar-gradient square together with the physical matter projection; in the independent transverse entropy-transport law, all scalaron derivative terms cancel. Entropy trapping is consequently governed by the physical matter condition $T_{nn}\geq 0$ and an algebraic mixed threshold rather than by a fictitious effective fluid. The resulting hierarchy cleanly separates matter positivity, geometric focusing, marginal-surface recovery, and gravitational-entropy evolution, and identifies the precise local reversals required for regular inner horizons, throats, and trapped-to-antitrapped transitions. | 修正重力におけるエネルギー条件は、一般的に、物理物質と追加の重力自由度を混合する「有効」応力テンソルに課せられ、どのセクターが実際にヌルフォーカシング、地平線の多重度、およびトラップ領域の消失を制御しているかが不明瞭になります。 球対称における幾何学優先の代替案を開発します。 正規化された未来方向の動径ヌルベクトルのペアに対して、2つの縦方向リッチ射影と1つの独立した横方向アインシュタイン射影は、正確な面積加重輸送法則に従います。 これらは、トラップ持続定理を意味します。 非退化な未来外側周辺球の後、正則な流入ジェネレータは、流入する縦方向および横方向の収束チャネルが非負のままである間、トラップ領域から出ることができません。 計量$f(R)$重力では、$F\equiv df/dR>0$の場合、局所ワルド密度変数$Fr^2$に基づくエントロピー分解階層を構築します。 縦方向のエントロピー集中法則では、スカラーロンの2階微分が完全に相殺され、非正のスカラー勾配の2乗と物理的な物質の射影が残ります。 独立した横方向のエントロピー輸送法則では、すべてのスカラーロン微分項が相殺されます。 したがって、エントロピーの捕捉は、仮想的な有効流体ではなく、物理的な物質条件 $T_{nn}\geq 0$ と代数的な混合閾値によって支配されます。 結果として得られる階層構造は、物質の正値性、幾何学的集中、周辺面の回復、および重力エントロピーの進化を明確に分離し、規則的な内部地平線、喉、および捕捉状態から反捕捉状態への遷移に必要な正確な局所的反転を特定します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We forecast the sensitivity of a dedicated, fast-spinning astrometric survey to a stochastic gravitational-wave background (SGWB) in the microhertz gap between pulsar timing arrays (PTAs) and LISA. Spinning the satellite faster samples each star more often, raising the Nyquist frequency and opening higher frequencies at no cost in noise: the shorter, noisier exposures are exactly compensated by their number, so the white-noise floor of each position stream is independent of cadence. High frequencies are where astrometry is most competitive, because the deflection measures the strain directly: its strain noise is white, whereas the equivalent noise of pulsar timing grows as $f^2$. With a cross-correlation estimator over $N$ reference stars and the astrometric overlap computed in the distant-source limit, we find that a Gaia-like satellite scanning the ecliptic poles, with $N\sim10^4$ bright stars over $10$~yr, falls short of the background measured by PTAs by a factor $\sim\!60$. A larger, $8$-m-class aperture, or a constellation of satellites covering the whole sky, reaches it, while extending the reach continuously across the $μ$Hz band. | 我々は、パルサータイミングアレイ（PTA）とLISAの間のマイクロヘルツギャップにおける確率的重力波背景（SGWB）に対する、専用の高速回転位置天文観測の感度を予測する。 衛星の回転速度を速めることで、各星のサンプリング頻度が上がり、ナイキスト周波数が上昇し、ノイズの増加なしに高周波数が開かれる。 つまり、短くノイズの多い露光は、その回数によって正確に補償されるため、各位置ストリームのホワイトノイズフロアは、観測間隔に依存しない。 高周波数は、偏向が歪みを直接測定するため、位置天文観測が最も競争力を持つ領域である。 その歪みノイズはホワイトノイズであるのに対し、パルサータイミングの同等のノイズは$f^2$に比例して増加する。 N個の基準星に対する相互相関推定器と遠方源限界で計算された位置天文オーバーラップを用いると、黄道極を走査するガイアのような衛星（10年で約10⁴個の明るい星を観測）は、PTAで測定された背景放射を約60倍下回ることがわかります。 より大きな8メートル級の開口部、または全天をカバーする衛星群であれば、この範囲に到達し、μHz帯域全体にわたって観測範囲を連続的に拡張できます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black-hole perturbation theory remains remarkably accurate beyond its formal small-mass-ratio regime, but what limits this accuracy remains unclear. We develop a modular time-domain Teukolsky framework that isolates finite-mass-ratio corrections to the orbital dynamics while keeping the radiation at first perturbative order. Comparisons with numerical relativity show that the dominant source of discrepancy changes across the waveform. For nonspinning binaries, the available second-order dissipative flux removes $87\%$ of the inspiral rate discrepancy, bringing it to within $\sim1\%$ of numerical relativity. For precessing binaries, we identify a $ν^2\sin^2ι$ dependence in the inspiral time rescaling that is not explained by the leading orbit-averaged post-Newtonian terms, suggesting finite-mass-ratio corrections to precessional dynamics. Near merger, the same dissipative correction removes only $1$--$2\%$ of the discrepancy. We show instead that the merger offset is quantitatively accounted for by the difference between the initial Kerr background used in the perturbative evolution and the remnant black hole, with $96\%$ of the leading predicted frequency shift arising from the change in spin rather than mass. We release $1571$ time-domain waveforms for $348$ binaries as the Vishveshwara Catalog. | ブラックホール摂動理論は、形式的な小質量比領域を超えても驚くほど正確ですが、この精度を制限する要因は依然として不明です。 我々は、軌道力学に対する有限質量比補正を分離しつつ、放射を第1摂動次数に維持するモジュール型時間領域テウコルスキーフレームワークを開発しました。 数値相対論との比較により、不一致の主な原因が波形全体で変化することが示されました。 スピンしない連星の場合、利用可能な第2次散逸フラックスにより、インスパイラル率の不一致の87%が除去され、数値相対論の約1%以内に収まります。 歳差運動する連星の場合、インスパイラル時間の再スケーリングに、軌道平均した主要なポストニュートン項では説明できないν^2\sin^2ι依存性があることを特定し、歳差運動力学に対する有限質量比補正を示唆しています。 合体付近では、同じ散逸補正によって不一致の 1～2% しか除去されません。 代わりに、合体オフセットは摂動進化で使用される初期カー背景と残存ブラックホールの差によって定量的に説明され、予測される主要な周波数シフトの 96% は質量ではなくスピンの変化から生じていることを示します。 Vishveshwara カタログとして、348 個の連星系に対する 1571 個の時間領域波形を公開します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce EMRICode, a Python-based numerical framework for evolving generic extreme mass-ratio inspirals (EMRIs) in Kerr spacetime. The code combines adaptive numerical integration of test-particle geodesics with a prescribed model for the secular evolution of the orbital constants of motion, allowing eccentric and inclined trajectories to be followed over long inspiral timescales. We focus in particular on the treatment of the Carter constant, whose evolution is not directly determined by the leading-order fluxes for energy and axial angular momentum used in the present model. We investigate several prescriptions for determining its evolution and find that a radial-potential-based prescription provides the most stable behavior among those considered, while also exhibiting a systematic residual bias for nearly planar orbits. We compare the resulting inspirals with established radiation-reaction approximations, including the weak-field treatment of Peters and Kerr-based prescriptions from the literature, and use these comparisons to assess the qualitative behavior and limitations of the implementation. The modular structure of EMRICode allows the radiation-reaction prescription to be replaced independently of the underlying geodesic evolution, providing a framework for incorporating more accurate flux models and additional physical effects. We present two simple examples of how interactions with accretion disks and partial tidal disruptions can drive the evolution of a stellar EMRI orbit. EMRICode therefore provides a flexible computational framework for studying the orbital dynamics of EMRIs and for exploring extensions beyond the idealized vacuum, point-particle approximation. | 本稿では、Kerr時空における一般的な極端質量比インスパイラル（EMRI）の進化をシミュレーションするためのPythonベースの数値フレームワークであるEMRICodeを紹介します。 このコードは、テスト粒子の測地線の適応的な数値積分と、軌道運動定数の永年進化に関する規定モデルを組み合わせることで、偏心軌道や傾斜軌道を長いインスパイラル時間スケールにわたって追跡することを可能にします。 特に、Carter定数の扱いに焦点を当てます。 Carter定数の進化は、本モデルで使用されるエネルギーと軸方向角運動量の主要項フラックスによって直接決定されるものではありません。 私たちは、Carter定数の進化を決定するためのいくつかの処方を調査し、検討した処方の中で最も安定した挙動を示すのは、半径方向ポテンシャルに基づく処方である一方、ほぼ平面軌道に対して系統的な残差バイアスを示すことを発見しました。 得られたインスパイラルを、文献にあるPetersおよびKerrに基づく処方の弱場処理を含む、確立された放射反作用近似と比較し、これらの比較を用いて実装の定性的な挙動と限界を評価します。 EMRICodeのモジュール構造により、放射反作用の処方を基礎となる測地線進化とは独立して置き換えることが可能となり、より精度の高いフラックスモデルや追加の物理効果を組み込むための枠組みが提供されます。 本稿では、降着円盤との相互作用や部分的な潮汐破壊が恒星EMRIの軌道進化をどのように促進するかを示す2つの簡単な例を紹介します。 したがって、EMRICodeは、EMRIの軌道力学を研究し、理想化された真空、点粒子近似を超えた拡張を探求するための柔軟な計算フレームワークを提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate how rational regularization of the new Letelier--Alencar string-cloud geometry changes the optical appearance of reflection-asymmetric thin-shell wormholes. We compare junctions with two nonregular exteriors, a regular observer exterior paired with a nonregular one, or two regular exteriors at fixed leading asymptotic masses, throat radius, string strength and regulator fractions. Critical scales, ray classes, orbit numbers and transfer functions are combined with three emission profiles and matched black-hole controls. Face-on and inclined images use the same prescribed emitter motion: circular timelike geodesics outside the innermost stable circular orbit and an inward plunge conserving its specific energy and angular momentum inside. Although the core is excised, regularization changes the retained exterior and throat matching. For the sampled parameters, the observer critical screen impact decreases from $10.392μ_1$ to $9.642μ_1$, where $μ_1$ is the observer-side asymptotic mass scale. Regularizing the second exterior then contracts the reflected interval from $3.890μ_1$ to $1.248μ_1$ without changing ordinary observer-side rays. Returned brightness depends on source support and velocity-dependent frequency shifts: the regular--regular image nearly coincides with its black-hole control for the outer-edge emission model face-on, while inner emission reveals returned structures. At large sampled inclination that near-degeneracy can be lifted. This separates regularization-dependent propagation from the emission and viewing conditions that determine its image contrast. | 新しいレテリエ・アレンカー弦雲幾何学の合理的な正則化が、反射非対称薄殻ワームホールの光学的な外観をどのように変化させるかを調べます。 2 つの非正則な外部、正則な観測者外部と非正則な外部のペア、または固定された主要な漸近質量、スロート半径、弦強度、およびレギュレータ分率での 2 つの正則な外部を持つ接合部を比較します。 臨界スケール、光線クラス、軌道数、および伝達関数は、3 つの放射プロファイルと一致するブラックホール制御と組み合わされます。 正面および傾斜した画像では、同じ規定されたエミッタ運動を使用します。 最も内側の安定な円軌道の外側では円形の時間的測地線、内側では比エネルギーと角運動量を保存する内向きの突進です。 コアは切り取られますが、正則化によって保持された外部とスロートのマッチングが変わります。 サンプリングされたパラメータの場合、観測者の臨界スクリーン影響は $10.392μ_1$ から $9.642μ_1$ に減少します。 ここで、$μ_1$ は観測者側の漸近質量スケールです。 次に、2 番目の外部を正則化すると、通常の観測者側の光線は変化せずに、反射間隔が $3.890μ_1$ から $1.248μ_1$ に縮小します。 返される明るさは、光源のサポートと速度依存の周波数シフトに依存します。 正則-正則の画像は、正面から見た外縁放射モデルのブラックホール制御とほぼ一致しますが、内側の放射は返される構造を明らかにします。 サンプリングされた傾斜が大きい場合、このほぼ縮退は解消されます。 これにより、正則化依存の伝播が、その画像コントラストを決定する放射と観測条件から分離されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study quasi-bound states of a charged massive Dirac field in the exact electrically charged Einstein--Born--Infeld (BI) geometry and in a leading-order Euler--Heisenberg-type (EH) approximation. The two descriptions agree in the weak-field limit. We compare families in which either the mass measured at infinity or the outer-horizon radius is held fixed, and examine several field charges and levels. We integrate the radial equations outward from the horizon and inward from large radius, then match the solutions. The resulting frequencies show that the effect of the nonlinear terms depends on both the electrodynamic theory and the chosen comparison. For the fundamental like-charge mode, the small change in its real frequency has opposite signs in the two theories when the mass is fixed, whereas it is upward in both when the horizon radius is fixed. The fundamental mode decays more slowly as the nonlinear term grows along either family. The narrowest level, however, decays more rapidly when the mass is fixed and more slowly when the horizon radius is fixed. The spectra of the two theories approach one another as the nonlinear term is reduced. We also follow several higher levels; their decay widths and their response depend on the state and on the family used for comparison. The nonlinear coefficient is used as an effective parameter and is not matched to the microscopic coupling in quantum electrodynamics (QED). | 我々は、厳密な電気的に帯電したアインシュタイン・ボーン・インフェルド（BI）幾何学と、主要項オイラー・ハイゼンベルク型（EH）近似において、帯電した質量を持つディラック場の準束縛状態を研究する。 2つの記述は弱場極限で一致する。 我々は、無限遠で測定された質量または外側地平線半径のいずれかを固定したファミリーを比較し、いくつかの場電荷と準位を調べる。 我々は、地平線から外側に向かって、そして大きな半径から内側に向かって動径方程式を積分し、解を一致させる。 得られた周波数は、非線形項の影響が電気力学理論と選択された比較の両方に依存することを示している。 基本同電荷モードの場合、質量が固定されている場合、その実周波数の小さな変化は2つの理論で逆符号になるが、地平線半径が固定されている場合は両方とも上向きになる。 基本モードは、どちらのファミリーでも非線形項が増加するにつれてよりゆっくりと減衰する。 しかし、最も狭い準位は、質量が固定されている場合はより速く減衰し、地平線半径が固定されている場合はよりゆっくりと減衰する。 非線形項が減少するにつれて、2つの理論のスペクトルは互いに近づきます。 また、いくつかの高レベルも追跡しました。 それらの崩壊幅と応答は、状態と、比較に使用されるファミリーに依存します。 非線形係数は有効パラメータとして使用され、量子電磁力学（QED）の微視的結合とは一致しません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Testing general relativity with the ringdown phase of gravitational waves requires connecting modifications of black-hole perturbation dynamics to observable signatures in detector strain. In this work, we study the relation between curvature perturbations, metric master variables, and detector tensor polarizations for nonrotating black holes in dynamical Chern-Simons gravity. In this theory the axial gravitational perturbation couples to a dynamical scalar field, while the polar sector remains GR-like at the order considered. We first construct a map for the perturbed Weyl scalar $δΨ_0$, expressing its even-parity part in terms of the ZM master function and its odd-parity part in terms of the RW master function together with the scalar radial perturbation. We also derive the leading asymptotic tensor polarizations $h_+$ and $h_\times$ directly from the metric perturbations. The resulting strain is reconstructed from the radiative gravitational master functions: the ZM function in the even sector and the Cunningham-Price-Moncrief-normalized odd function in the axial sector for dynamical Chern-Simons gravity. No independent local algebraic term proportional to the scalar radial function appears in the leading tensor strain. These results separate curvature-level scalar dependence from tensor-channel scalar-frequency responses and provide the formal reconstruction basis for companion work on parity-split beating and effective ringdown frequencies. | 重力波のリングダウン相で一般相対性理論を検証するには、ブラックホールの摂動ダイナミクスの変更を検出器の歪みの観測可能な特徴に結びつける必要があります。 この研究では、動的チャーン・サイモンズ重力における非回転ブラックホールの曲率摂動、計量マスター変数、および検出器テンソル偏極の関係を調べます。 この理論では、軸方向の重力摂動は動的スカラー場と結合しますが、極セクターは考慮する次数ではGRのようなままです。 まず、摂動されたワイルスカラー$δΨ_0$のマップを構築し、その偶パリティ部分をZMマスター関数で、奇パリティ部分をRWマスター関数とスカラー半径方向摂動で表現します。 また、主要な漸近テンソル偏極$h_+$と$h_\times$を計量摂動から直接導出します。 結果として生じる歪みは、放射重力マスター関数、すなわち動的チャーン・サイモンズ重力における偶数セクターのZM関数と軸セクターのCunningham-Price-Moncrief正規化奇関数から再構成される。 スカラー動径関数に比例する独立した局所代数項は、主要なテンソル歪みには現れない。 これらの結果は、曲率レベルのスカラー依存性をテンソルチャネルのスカラー周波数応答から分離し、パリティ分裂ビートと有効リングダウン周波数に関する関連研究の形式的な再構成の基礎を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Are the inverted Regge-Wheeler and Zerilli potentials arising in Mashhoon's bound-state approach to black-hole quasinormal modes isospectral? Extending previous numerical and analytical studies of the inverted Regge-Wheeler potential, we present the first direct computation of the bound-state spectrum of the inverted Zerilli potential. Although Chandrasekhar proved that the original potentials have identical quasinormal-mode spectra, we show that their inverted counterparts have distinct bound-state spectra. We also demonstrate that potential inversion destroys their first-order Darboux relation, used by Glampedakis et al. to provide a simpler proof of isospectrality. A continuous interpolation between the potentials reveals substantially larger energy shifts in the interior than at the endpoints, indicating cancellations that suppress the endpoint spectral splitting. Explaining this behavior requires second-order perturbative contributions, even towards the eikonal limit. Despite these differences, both spectra exhibit asymptotic geometric scaling characteristic of Efimov physics, first discovered in three-boson systems. This scaling also applies to other inverted potentials with the same leading tail, including the scalar-field case studied here. Beyond their theoretical implications, our results raise questions for recently developed methods that compute quasinormal modes with high precision from numerical bound states. | ブラックホールの準正規モードに対するマシューンによる束縛状態アプローチで生じる逆レッジ・ウィーラーポテンシャルとゼリリポテンシャルは等スペクトルでしょうか？逆レッジ・ウィーラーポテンシャルのこれまでの数値的および解析的研究を拡張し、逆ゼリリポテンシャルの束縛状態スペクトルの最初の直接計算を示します。 チャンドラセカールは元のポテンシャルが同一の準正規モードスペクトルを持つことを証明しましたが、我々はそれらの逆ポテンシャルが異なる束縛状態スペクトルを持つことを示します。 また、ポテンシャルの反転によって、グラムペダキスらが等スペクトル性のより簡単な証明を提供するために使用した1次ダルブー関係が破壊されることも示します。 ポテンシャル間の連続補間により、端点よりも内部でエネルギーシフトがかなり大きいことが明らかになり、端点スペクトル分裂を抑制する相殺が示唆されます。 この挙動を説明するには、アイコナール極限に向かっても2次摂動項が必要です。 これらの違いにもかかわらず、両方のスペクトルは、3ボソン系で最初に発見されたエフィモフ物理学に特徴的な漸近的な幾何学的スケーリングを示します。 このスケーリングは、ここで研究したスカラー場の場合を含め、同じリーディングテールを持つ他の反転ポテンシャルにも適用されます。 理論的な意味合いを超えて、私たちの結果は、数値束縛状態から高精度で準正規モードを計算する最近開発された手法に疑問を投げかけます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present Pinndorama, a physics-informed neural network (PINN) code for solving the Hamiltonian constraint in the puncture formalism. The networks are trained solely on the governing equation and boundary conditions, without an analytical or perturbative guiding solution, with collocation points sampled in curvilinear coordinates. Training combines two optimization algorithms: an initial stage using adaptive moment estimation (Adam), followed by the self-scaled Broyden quasi-Newton method. We apply this approach to a spherically symmetric test problem with a known exact solution, axisymmetric binary punctures with unequal spins, and a fully three-dimensional GW150914-like configuration with unequal spins and orbital momenta. Comparisons with the NRPyElliptic solver yield relative $L^2$ errors of order $10^{-8}$ in axisymmetry and $10^{-5}$ in three dimensions. In addition, we reduce the hyperbolic-relaxation time in NRPyElliptic by a factor of approximately $4.6$ by training a parametric network that takes the puncture spin as input and provides a physics-informed initial guess to the solver. These results demonstrate that PINNs can provide accurate binary-puncture initial data and complement conventional elliptic solvers in numerical relativity. | 本稿では、パンクチャー形式におけるハミルトニアン制約を解くための物理情報に基づくニューラルネットワーク（PINN）コードであるPinndoramaを紹介する。 ネットワークは、解析的または摂動的なガイド解を用いず、曲線座標でサンプリングされたコロケーション点を用いて、支配方程式と境界条件のみに基づいて学習される。 学習は、適応モーメント推定（Adam）を用いた初期段階と、それに続く自己スケーリングBroyden準ニュートン法という2つの最適化アルゴリズムを組み合わせたものである。 我々はこのアプローチを、既知の厳密解を持つ球対称テスト問題、不等スピンを持つ軸対称バイナリパンクチャー、および不等スピンと軌道運動量を持つ完全3次元GW150914型構成に適用する。 NRPyEllipticソルバーとの比較では、軸対称で10⁻⁸、3次元で10⁻⁵程度の相対L²誤差が得られた。 さらに、穿孔スピンを入力として受け取り、物理法則に基づいた初期推定値をソルバーに提供するパラメトリックネットワークを学習させることで、NRPyEllipticにおける双曲緩和時間を約4.6倍短縮しました。 これらの結果は、PINNが正確な二体穿孔初期データを提供し、数値相対性理論における従来の楕円ソルバーを補完できることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Einstein Telescope (ET), the European next-generation gravitational-wave observatory, is at a decisive stage: the choice of its detector configuration is still open, with profound implications for its scientific output. We provide a quantitative basis for this choice by comparing two candidate configurations at their proposed sites: the triangular design ($Δ$) at the Euregio Meuse-Rhine site, and the 2L design, with interferometers in Sardinia, Italy, and Lusatia, Germany. We present the first realistic estimates of sky-localization uncertainties for binary neutron star (BNS) mergers, moving beyond Fisher-matrix forecasts to full Bayesian parameter estimation that captures the multimodal structure of the sky posterior. We focus mainly on the high-frequency interferometers alone, providing an expected scenario for the first years of ET operations, as the more challenging low-frequency instruments will come online later. BNS injections span different sky positions and luminosity distances between 40 and 2000 Mpc, corresponding to signal-to-noise ratios (SNRs) from 12 to 720. Our analysis relaxes the long-wavelength approximation and includes Earth's rotation and higher-order modes, all of which improve sky localization. We find that the $Δ$ configuration localizes low- and moderate-SNR sources in eight degenerate sky modes spread across both hemispheres and over the day and night sides of the Earth, with 90% credible areas reaching $\sim 2 \times 10^4 \, \mathrm{deg}^2$. In contrast, the 2L configuration recovers a single dominant mode that contains at least 50% of the posterior probability and is one to two orders of magnitude smaller in area. This represents a substantial advantage for multimessenger follow-up campaigns. | 欧州の次世代重力波観測所であるアインシュタイン望遠鏡（ET）は、決定的な段階にあります。 検出器構成の選択はまだ未定であり、科学的成果に大きな影響を与えます。 私たちは、提案されている2つの候補構成、すなわちユーレジオ・マース・ラインサイトの三角形設計（Δ）と、イタリアのサルデーニャ島とドイツのラウジッツ地方に干渉計を配置した2L設計を比較することで、この選択の定量的根拠を提供します。 私たちは、連星中性子星（BNS）合体の天球位置特定不確実性の最初の現実的な推定値を提示し、フィッシャー行列予測を超えて、天球事後分布の多峰構造を捉える完全なベイズパラメータ推定へと進みます。 私たちは主に高周波干渉計のみに焦点を当て、ET運用の最初の数年間の予想されるシナリオを提供します。 より困難な低周波機器は後からオンラインになります。 BNSの注入は、40～2000 Mpcのさまざまな天球位置と光度距離に及び、信号対雑音比（SNR）は12～720に相当します。 私たちの解析では、長波長近似を緩和し、地球の自転と高次モードを含めており、これらはすべて天球上の位置特定を改善します。 Δ構成では、低および中程度のSNRのソースが、両半球と地球の昼夜にわたって広がる8つの縮退した天球モードに局在し、90%信頼領域が約2×10⁴ 度²に達することがわかりました。 対照的に、2L構成では、事後確率の少なくとも50%を含む単一の支配的なモードが回復され、その領域は1～2桁小さくなります。 これは、マルチメッセンジャー追跡キャンペーンにとって大きな利点となります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational path integral has had many applications in recent years. Using the example of supersymmetric index, which provides one of the most controlled tests of gravitational path integral, we argue that even in this controlled case, naive gravitational path integral cannot produce consistent results beyond low orders. However one can go further using stringy inputs, e.g. the choice of UV cut-off and the choice of correct path integration variable, without having to do full fledged string calculation. We also discuss to what extent we are led to string scale UV cut-off even if we begin with a supergravity theory without an a priori bias towards string theory. This is a review of mostly published results, but we clarify several details. | 重力経路積分は近年、多くの応用例がある。 重力経路積分の最も厳密な検証例の一つである超対称性指数を例にとり、この厳密な検証においても、単純な重力経路積分では低次を超えると一貫した結果が得られないことを論じる。 しかし、完全な弦理論計算を行うことなく、例えば紫外カットオフの選択や適切な経路積分変数の選択といった弦理論的な入力を用いることで、さらに先に進むことができる。 また、弦理論への先入観を持たない超重力理論から出発した場合でも、どの程度弦理論スケールの紫外カットオフに導かれるかについても議論する。 これは主に既発表の結果のレビューであるが、いくつかの詳細を明確にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Laser Interferometer Space Antenna will observe up to $\sim 10^{7}$ overlapping signals, which have to be characterised simultaneously with a global fit. This is a challenge for model comparison since rerunning the global fit for every physical model of interest, including deviations from vacuum General Relativity, is computationally demanding. An alternative is a two-step post-processing strategy: a first global fit with vacuum models only, after which a selected group of target sources is reanalysed under a different model with all other sources subtracted. We show that in this strategy a beyond-vacuum effect in a target source can be partly absorbed by the overlapping nuisance sources in the first fit, subtracted with them, and never reach the reanalysis. In the linear-signal approximation, the loss is captured by a single number, the masking ratio $\mathcal{R}\in[0,1]$. A deviation the global fit would detect at $n_σ$ is reported by post-processing at $\mathcal{R}\,n_σ$, and bounds in null tests are also reported too tight by the same factor. We show how to compute $\mathcal{R}$ from the posterior samples of the vacuum global fit, and give an algorithm that ranks the nuisance sources by how much of the effect each can absorb, so that only those most correlated with it need to be refitted with the target in a down-scaled reanalysis with a few sources. We validate our method with full Markov-chain Monte Carlo inference on a toy model of 21 overlapping chirping sinusoids, where one carries a small non-linear chirp that represents the missed physics, while the other 20 act as nuisance sources. This method can serve as a basis for tests of General Relativity in realistic LISA mock datasets and can be adapted to study the impact of systematics between different gravitational-wave sources. | レーザー干渉計宇宙アンテナは、最大 $\sim 10^{7}$ 個の重なり合う信号を観測し、それらをグローバルフィットで同時に特性評価する必要があります。 真空一般相対性理論からの逸脱を含む、関心のあるすべての物理モデルに対してグローバルフィットを再実行することは計算負荷が高いため、これはモデル比較の課題となります。 代替案は、2 段階の後処理戦略です。 まず、真空モデルのみでグローバルフィットを行い、その後、選択されたターゲットソースのグループを、他のすべてのソースを差し引いた別のモデルで再解析します。 この戦略では、ターゲットソースの真空を超える効果が、最初のフィットで重なり合う不要なソースによって部分的に吸収され、それらとともに差し引かれ、再解析に到達しないことを示します。 線形信号近似では、損失は単一の数値、マスキング比 $\mathcal{R}\in[0,1]$ で捉えられます。 グローバルフィットで $n_σ$ で検出される偏差は、後処理で $\mathcal{R}\,n_σ$ で報告され、ヌルテストの境界も同じ係数で厳しすぎると報告されます。 真空グローバルフィットの事後サンプルから $\mathcal{R}$ を計算する方法を示し、各ソースがどれだけの効果を吸収できるかによって不要ソースをランク付けするアルゴリズムを提供します。 これにより、少数のソースを使用したダウンスケール再解析で、ターゲットと最も相関の高いものだけを再フィットする必要があります。 21 個の重なり合うチャープ正弦波のおもちゃモデルで、完全なマルコフ連鎖モンテカルロ推論を使用して、この方法を検証します。 このモデルでは、1 つが見逃された物理を表す小さな非線形チャープを持ち、他の 20 個は不要ソースとして機能します。 この方法は、現実的な LISA モックデータセットでの一般相対性理論のテストの基礎として機能し、異なる重力波源間の系統誤差の影響を研究するために適応できます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Many functional renormalization group flows employ a regulator that depends on the fields, as in proper-time and spectrally adjusted flows and in background-independent formulations of gauge theories and quantum gravity. Such a regulator generates additional terms in the flow, and their omission may spoil universality. We introduce bilocal flows, in which the effective action depends on the field and on the cutoff kernel as independent variables. The construction identifies the additional terms, and an exact sum rule shows that the first nontrivial coefficient of the anomalous dimension coincides with that of a fixed-regulator flow for every admissible regulator profile, so that universality is restored. For massless $λφ^4$ theory with a proper-time regulator, the reduced flow gives a profile-dependent anomalous dimension, while the completed flow gives the universal two-loop coefficient $C_η=1/6$ for every profile. | 多くの関数的繰り込み群フローは、固有時間およびスペクトル調整フローや、ゲージ理論および量子重力の背景に依存しない定式化のように、場に依存するレギュレータを採用しています。 このようなレギュレータはフローに追加の項を生成し、それらを省略すると普遍性が損なわれる可能性があります。 我々は、有効作用が場とカットオフカーネルを独立変数として依存する双局所フローを導入します。 この構成により追加項が特定され、正確な和則により、異常次元の最初の非自明な係数が、許容可能なすべてのレギュレータプロファイルに対して固定レギュレータフローの係数と一致することが示され、普遍性が回復されます。 固有時間レギュレータを持つ質量ゼロの$λφ^4$理論の場合、縮約フローはプロファイルに依存する異常次元を与えますが、完成フローはすべてのプロファイルに対して普遍的な2ループ係数$C_η=1/6$を与えます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Supergravity compactifications supported by fluxes and Casimir energy offer a simple strategy to concoct explicit, controlled and isolated vacua with parametric scale separation and soft supersymmetry breaking. Exploiting the special properties of both the Casimir and flux potentials with respect to Laplacian operators in moduli space, we prove that the simplest such class of solutions, given by toroidal compactifications of eleven-dimensional supergravity threaded by any fluxes, always exhibit perturbative instabilities in the form of tachyonic modes below the BF bound. This no-go theorem applies to any toroidal supergravity compactification supported by $p$-form fluxes. We also study compactifications on more general Riemann-flat manifolds (RFM's). Concretely, we find a tachyon-free AdS$_4$ vacuum by compactifying M-Theory on a $T^7/\mathbb{Z}_2^3$. This constitutes the first ever example of a fully top-down, perturbatively stable, scale-separated AdS without localized sources. | フラックスとカシミールエネルギーによって支えられる超重力コンパクト化は、パラメトリックスケール分離とソフト超対称性破れを持つ明示的で制御された孤立真空を作り出すための単純な戦略を提供する。 モジュライ空間のラプラシアン演算子に関するカシミールポテンシャルとフラックスポテンシャルの両方の特別な性質を利用して、任意のフラックスによって貫通される11次元超重力のトーラスコンパクト化によって与えられる最も単純なクラスの解は、常にBF境界より下のタキオンモードの形で摂動的不安定性を示すことを証明する。 この不可能性定理は、$p$形式フラックスによって支えられる任意のトーラス超重力コンパクト化に適用される。 また、より一般的なリーマン平坦多様体（RFM）上のコンパクト化も研究する。 具体的には、$T^7/\mathbb{Z}_2^3$上のM理論をコンパクト化することによって、タキオンのないAdS$_4$真空を見つける。 これは、局所的なソースを持たない、完全にトップダウンで摂動的に安定なスケール分離型AdSの史上初の例となる。 |