@article{63246,
  abstract     = {{<jats:title>Abstract</jats:title>
                  <jats:p>
                    The hyperbolic-parabolic model
                    <jats:disp-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$\begin{aligned} \left\{ \begin{array}{ll} u_{tt} = u_{xx} - \big (f(\Theta )\big )_x, \qquad &amp;  x\in \Omega , \ t&gt;0, \\ \Theta _t = \Theta _{xx} - f(\Theta ) u_{xt}, \qquad &amp;  x\in \Omega , \ t&gt;0, \end{array} \right. \end{aligned}$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtable>
                              <mml:mtr>
                                <mml:mtd>
                                  <mml:mfenced>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mtable>
                                        <mml:mtr>
                                          <mml:mtd>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:msub>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mrow>
                                                  <mml:mi>tt</mml:mi>
                                                </mml:mrow>
                                              </mml:msub>
                                              <mml:mo>=</mml:mo>
                                              <mml:msub>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mrow>
                                                  <mml:mi>xx</mml:mi>
                                                </mml:mrow>
                                              </mml:msub>
                                              <mml:mo>-</mml:mo>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mi>f</mml:mi>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                                                <mml:mo>)</mml:mo>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:msub>
                                                <mml:mrow>
                                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                                </mml:mrow>
                                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                              </mml:msub>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mspace/>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mtd>
                                          <mml:mtd>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mi>x</mml:mi>
                                              <mml:mo>∈</mml:mo>
                                              <mml:mi>Ω</mml:mi>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mspace/>
                                              <mml:mi>t</mml:mi>
                                              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                                              <mml:mn>0</mml:mn>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mtd>
                                        </mml:mtr>
                                        <mml:mtr>
                                          <mml:mtd>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mrow/>
                                              <mml:msub>
                                                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                              </mml:msub>
                                              <mml:mo>=</mml:mo>
                                              <mml:msub>
                                                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                                                <mml:mrow>
                                                  <mml:mi>xx</mml:mi>
                                                </mml:mrow>
                                              </mml:msub>
                                              <mml:mo>-</mml:mo>
                                              <mml:mi>f</mml:mi>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                                                <mml:mo>)</mml:mo>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:msub>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mrow>
                                                  <mml:mi>xt</mml:mi>
                                                </mml:mrow>
                                              </mml:msub>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mspace/>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mtd>
                                          <mml:mtd>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mi>x</mml:mi>
                                              <mml:mo>∈</mml:mo>
                                              <mml:mi>Ω</mml:mi>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mspace/>
                                              <mml:mi>t</mml:mi>
                                              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                                              <mml:mn>0</mml:mn>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mtd>
                                        </mml:mtr>
                                      </mml:mtable>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mfenced>
                                </mml:mtd>
                              </mml:mtr>
                            </mml:mtable>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:disp-formula>
                    for the evolution of the displacement variable
                    <jats:italic>u</jats:italic>
                    and the temperature
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$\Theta \ge 0$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>Θ</mml:mi>
                            <mml:mo>≥</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    during thermoelastic interaction in a one-dimensional bounded interval
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$\Omega $$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    is considered. Whereas the literature has provided comprehensive results on global solutions for sufficiently regular initial data
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$(u_0,u_{0t},\Theta _0)=(u,u_t,\Theta )|_{t=0}$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>0</mml:mn>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>Θ</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>=</mml:mo>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    when
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$f\equiv id$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>≡</mml:mo>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    , it seems to have remained open so far how far a solution theory can be built solely on the two fundamental physical principles of energy conservation and entropy nondecrease. The present manuscript addresses this by asserting global existence of weak solutions under assumptions which are energy- and entropy-minimal in the sense of allowing for any initial data
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$u_0\in W_0^{1,2}(\Omega )$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>∈</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>W</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>Ω</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    ,
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$u_{0t} \in L^2(\Omega )$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>∈</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>Ω</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    and
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$0\le \Theta _0\in L^1(\Omega )$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>≤</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Θ</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>∈</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>Ω</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    , and which apply to arbitrary
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$f\in C^1([0,\infty ))$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>∈</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>C</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>∞</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    with
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$f(0)=0$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    and
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$f'&gt;0$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mo>′</mml:mo>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    on
                    <jats:inline-formula>
                      <jats:alternatives>
                        <jats:tex-math>$$[0,\infty )$$</jats:tex-math>
                        <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>∞</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:math>
                      </jats:alternatives>
                    </jats:inline-formula>
                    .
                  </jats:p>}},
  author       = {{Winkler, Michael}},
  issn         = {{0944-2669}},
  journal      = {{Calculus of Variations and Partial Differential Equations}},
  number       = {{1}},
  publisher    = {{Springer Science and Business Media LLC}},
  title        = {{{Rough solutions in one-dimensional nonlinear thermoelasticity}}},
  doi          = {{10.1007/s00526-025-03170-8}},
  volume       = {{65}},
  year         = {{2025}},
}

@article{53324,
  author       = {{Ahn, Jaewook and Winkler, Michael}},
  issn         = {{0944-2669}},
  journal      = {{Calculus of Variations and Partial Differential Equations}},
  keywords     = {{Applied Mathematics, Analysis}},
  number       = {{6}},
  publisher    = {{Springer Science and Business Media LLC}},
  title        = {{{A critical exponent for blow-up in a two-dimensional chemotaxis-consumption system}}},
  doi          = {{10.1007/s00526-023-02523-5}},
  volume       = {{62}},
  year         = {{2023}},
}

@article{63267,
  author       = {{Ahn, Jaewook and Winkler, Michael}},
  issn         = {{0944-2669}},
  journal      = {{Calculus of Variations and Partial Differential Equations}},
  number       = {{6}},
  publisher    = {{Springer Science and Business Media LLC}},
  title        = {{{A critical exponent for blow-up in a two-dimensional chemotaxis-consumption system}}},
  doi          = {{10.1007/s00526-023-02523-5}},
  volume       = {{62}},
  year         = {{2023}},
}

@article{34677,
  author       = {{Black, Tobias and Wu, Chunyan}},
  issn         = {{0944-2669}},
  journal      = {{Calculus of Variations and Partial Differential Equations}},
  keywords     = {{Applied Mathematics, Analysis}},
  number       = {{3}},
  publisher    = {{Springer Science and Business Media LLC}},
  title        = {{{Prescribed signal concentration on the boundary: eventual smoothness in a chemotaxis-Navier–Stokes system with logistic proliferation}}},
  doi          = {{10.1007/s00526-022-02201-y}},
  volume       = {{61}},
  year         = {{2022}},
}

@article{63305,
  abstract     = {{<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>A no-flux initial-boundary value problem for the doubly degenrate parabolic system <jats:disp-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\begin{aligned} \left\{ \begin{array}{l} u_t = \nabla \cdot \big ( uv\nabla u\big ) + \ell uv, \\ v_t = \Delta v - uv, \end{array} \right. \qquad \qquad (\star ) \end{aligned}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtable>
                      <mml:mtr>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfenced>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mtable>
                                  <mml:mtr>
                                    <mml:mtd>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mi>u</mml:mi>
                                          <mml:mi>t</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                        <mml:mo>=</mml:mo>
                                        <mml:mi>∇</mml:mi>
                                        <mml:mo>·</mml:mo>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mi>∇</mml:mi>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mo>,</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mtd>
                                  </mml:mtr>
                                  <mml:mtr>
                                    <mml:mtd>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow/>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                          <mml:mi>t</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                        <mml:mo>=</mml:mo>
                                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mo>-</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mo>,</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mtd>
                                  </mml:mtr>
                                </mml:mtable>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mspace/>
                            <mml:mspace/>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mo>⋆</mml:mo>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                    </mml:mtable>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula>is considered in a smoothly bounded convex domain <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\Omega \subset \mathbb {R}^n$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>⊂</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, with <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$n\ge 1$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>≥</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\ell \ge 0$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                    <mml:mo>≥</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The first of the main results asserts that for nonnegative initial data <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$(u_0,v_0)\in (L^\infty (\Omega ))^2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mi>∞</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> with <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$u_0\not \equiv 0$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>≢</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$v_0\not \equiv 0$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>≢</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\sqrt{v_0}\in W^{1,2}(\Omega )$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:msqrt>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, there exists a global weak solution (<jats:italic>u</jats:italic>, <jats:italic>v</jats:italic>) which, inter alia, belongs to <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$C^0(\overline{\Omega }\times (0,\infty )) \times C^{2,1}(\overline{\Omega }\times (0,\infty ))$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mover>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>¯</mml:mo>
                      </mml:mover>
                      <mml:mo>×</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>∞</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>×</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mover>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>¯</mml:mo>
                      </mml:mover>
                      <mml:mo>×</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>∞</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and satisfies <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\sup _{t&gt;0} \Vert u(\cdot ,t)\Vert _{L^p(\Omega )}&lt;\infty $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>sup</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mo>·</mml:mo>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> for all <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$p\in [1,p_0)$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> with <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$p_0:=\frac{n}{(n-2)_+}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>:</mml:mo>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>-</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msub>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. It is next seen that for each of these solutions one can find <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$u_\infty \in \bigcap _{p\in [1,p_0)} L^p(\Omega )$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>⋂</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>∈</mml:mo>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>L</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> such that, within an appropriate topological setting, <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$(u(\cdot ,t),v(\cdot ,t))$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>·</mml:mo>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>·</mml:mo>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> approaches the equilibrium <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$(u_\infty ,0)$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> in the large time limit. Finally, in the case <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$n\le 5$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>≤</mml:mo>
                    <mml:mn>5</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> a result ensuring a certain stability property of any member in the uncountably large family of steady states <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$(u_0,0)$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, with arbitrary and suitably regular <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$u_0:\Omega \rightarrow [0,\infty )$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>:</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>[</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, is derived. This provides some rigorous evidence for the appropriateness of (<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\star $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mo>⋆</mml:mo>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>) to model the emergence of a strikingly large variety of stable structures observed in experiments on bacterial motion in nutrient-poor environments. Essential parts of the analysis rely on the use of an apparently novel class of functional inequalities to suitably cope with the doubly degenerate diffusion mechanism in (<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\star $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
                  <mml:mo>⋆</mml:mo>
                </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>).</jats:p>}},
  author       = {{Winkler, Michael}},
  issn         = {{0944-2669}},
  journal      = {{Calculus of Variations and Partial Differential Equations}},
  number       = {{3}},
  publisher    = {{Springer Science and Business Media LLC}},
  title        = {{{Stabilization of arbitrary structures in a doubly degenerate reaction-diffusion system modeling bacterial motion on a nutrient-poor agar}}},
  doi          = {{10.1007/s00526-021-02168-2}},
  volume       = {{61}},
  year         = {{2022}},
}

@article{63359,
  author       = {{Wang, Yulan and Winkler, Michael and Xiang, Zhaoyin}},
  issn         = {{0944-2669}},
  journal      = {{Calculus of Variations and Partial Differential Equations}},
  number       = {{6}},
  publisher    = {{Springer Science and Business Media LLC}},
  title        = {{{The fast signal diffusion limit in Keller–Segel(-fluid) systems}}},
  doi          = {{10.1007/s00526-019-1656-3}},
  volume       = {{58}},
  year         = {{2019}},
}

