.Scientists Just Linked Quantum Processors in a Historic Step Toward Scalable Supercomputers

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Starship version space science

 

.A final 'pure' tone emitted after a collision of neutron stars may reveal their interiors

중성자별 충돌 후 방출되는 최종 '순수' 톤은 별의 내부를 드러낼 수 있습니다

필리스 마니아, 프랑크푸르트 암 마인 괴테 대학교 두 개의 중성자별이 합쳐지면서 방출되는 신호는 튜닝 포크와 비슷합니다. 출처: L. Rezzolla/pixabay

프랑크푸르트 괴테 대학교의 과학자들은 충돌로 인한 중력파를 사용하여 중성자별의 내부를 조사하는 새로운 방법을 발견했습니다. 합병 후 잔해에서 방출되는 순수 톤 신호인 "긴 링다운" 위상을 분석하여 신호의 속성과 중성자별 물질의 상태 방정식 사이에 강력한 상관 관계가 있음을 발견했습니다. 그들의 결과는 최근 Nature Communications 에 게재 되었습니다 .

중성자별은 지름이 불과 12km에 불과한 거의 완벽한 구형에 갇힌 태양계 전체보다 더 큰 질량을 가지고 있으며, 인류에게 알려진 가장 매혹적인 천체물리학적 물체 중 하나입니다. 그러나 내부의 극한 조건 때문에 구성과 구조가 매우 불확실합니다. 2017년에 관찰된 것과 같은 두 중성자별의 충돌은 이러한 미스터리를 밝혀낼 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 이중 중성자별은 수백만 년 동안 나선형으로 움직이면서 중력파를 방출 하지만 가장 강렬한 방출은 합쳐지는 순간과 그 직후 밀리초 후에 발생합니다. 충돌로 형성된 거대하고 빠르게 회전하는 물체인 합병 후 잔해는 강력하지만 좁은 주파수 범위에서 중력파를 방출합니다.

이 신호는 극한의 밀도와 압력에서 물질이 어떻게 행동하는지 설명하는 소위 "상태 방정식"에 대한 중요한 정보를 담고 있습니다. 프랑크푸르트 괴테 대학의 루시아노 레졸라 교수 그룹은 합병 후 중력파 신호의 진폭이 시간이 지남에 따라 감소하지만 점점 더 "순수"해진다는 것을 발견했습니다. 마치 거대한 음叉가 타격을 받은 후 공명하는 것과 매우 유사하게 단일 주파수로 기울어집니다. 그들은 이 단계를 "긴 링다운"이라고 명명하고 이 단계의 고유한 특성과 중성자별 핵의 가장 밀도가 높은 영역의 속성 사이에 강력한 연관성이 있음을 확인했습니다.

"다른 재료의 음차가 다른 순수음을 갖는 것처럼, 다른 상태 방정식으로 표현된 잔재는 다른 주파수로 울립니다. 따라서 이 신호를 감지하면 중성자별이 무엇으로 만들어졌는지 밝혀낼 수 있는 잠재력이 있습니다."라고 레졸라는 말합니다. "저는 이 연구를 특별히 자랑스럽게 생각합니다. 이 연구는 헤센 연구 클러스터 ELEMENTS의 중심 초점이었던 중성자별 연구에서 프랑크푸르트와 다름슈타트에 있는 과학자들의 우수성을 보여주는 모범적인 증거이기 때문입니다."

연구진은 신중하게 구성된 상태 방정식과 중성자별 병합의 고급 일반 상대성 이론 시뮬레이션을 사용하여 긴 링다운을 분석하면 현재 직접적인 제약 조건이 없는 매우 높은 밀도에서 상태 방정식의 불확실성을 크게 줄일 수 있음을 보여주었습니다. "통계적 모델링의 발전과 독일에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터의 고정밀 시뮬레이션 덕분에 우리는 중성자별 합병의 긴 링다운의 새로운 단계를 발견했습니다."

연구의 첫 번째 저자인 크리스티안 에커 박사가 말했습니다. "이것은 중성자별의 물질 상태에 대한 새롭고 엄격한 제약을 제공할 수 있는 잠재력이 있습니다. 이 발견은 특히 미래에 새로운 사건이 관찰됨에 따라 고밀도 중성자별 물질에 대한 더 나은 이해의 길을 열어줍니다."

공동 저자인 타일러 고르다 박사는 "몇 가지 상태 방정식을 선택함으로써 우리는 훨씬 적은 노력으로 물질 모델의 전체 통계적 앙상블의 결과를 효과적으로 시뮬레이션할 수 있었습니다. 이는 컴퓨터 시간과 에너지 소비를 줄일 뿐만 아니라, 우리의 결과가 견고하고 실제로 자연에서 발생하는 모든 상태 방정식에 적용될 수 있다는 확신을 줍니다."라고 덧붙였습니다.

현재의 중력파 검출기는 아직 합병 후 신호를 관측하지 못했지만, 과학자들은 다음 10년 안에 유럽에서 가동될 것으로 예상되는 아인슈타인 망원경과 같은 차세대 검출기가 이 오랫동안 기다려온 검출을 가능하게 할 것이라고 낙관하고 있습니다. 그렇게 되면 긴 링다운은 중성자별 의 수수께끼 같은 내부를 조사 하고 가장 극단적인 물질의 비밀을 밝혀내는 강력한 도구가 될 것입니다.

추가 정보: Christian Ecker et al, 긴 링다운 신호를 통한 중성자별 코어의 상태 방정식 제약, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-ㅊ56500-x 저널 정보: Nature Communications Goethe University Frankfurt am Main 에서 제공

https://phys.org/news/2025-02-pure-tone-emitted-collision-neutron.html

 

메모 2502070340 소스1.요약분석중_【】

1.
중성자별 충돌 후 방출되는 최종 '순수' 톤은 별의 내부를 드러낼 수 있다.

필리스 마니아, 프랑크푸르트 암 마인 괴테 대학교
두 개의 중성자별이 합쳐지면서 방출되는 신호는 튜닝 포크와 비슷합니다. 출처: L. Rezzolla/pixabay

프랑크푸르트 괴테 대학교의 과학자들은 충돌로 인한 중력파를 사용하여 중성자별의 내부를 조사하는 새로운 방법을 발견했다.[1] 합병 후 잔해에서 방출되는 순수 톤 신호인 "긴 링다운" 위상]을 분석하여 신호의 속성과 중성자별 물질의 상태 방정식 사이에 강력한 상관 관계가 있음을 발견했다. 그들의 결과는 최근 Nature Communications 에 게재 되었다 .

_[1 】 보기1.sms.oms.vix.ain의 ain이 바로 랑다운의 위상학적인 고온 고압 플라즈마 상태의 모습이다. 어허. 이는 상대적으로 사이드가 극저온 우주변방의 모습을 나타낸다.

보기1.
sample 1.vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a

2.
중성자별은 지름이 불과 12km에 불과한 거의 완벽한 구형에 갇힌 태양계 전체보다 더 큰 질량을 가지고 있으며, 인류에게 알려진 가장 매혹적인 천체물리학적 물체 중 하나이다. 그러나 내부의 극한 조건 때문에 구성과 구조가 매우 불확실하다.

2017년에 관찰된 것과 같은 두 중성자별의 충돌은 이러한 미스터리를 밝혀낼 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 이중 중성자별은 수백만 년 동안 나선형으로 움직이면서 중력파를 방출 하지만 가장 강렬한 방출은 합쳐지는 순간과 그 직후 밀리초 후에 발생한다.

충돌로 형성된 거대하고 빠르게 회전하는 물체인 합병 후 잔해는 강력하지만 좁은 주파수 범위에서 중력파를 방출합니다. 이 신호는 극한의 밀도와 압력에서 물질이 어떻게 행동하는지 설명하는 소위 "상태 방정식"에 대한 중요한 정보를 담고 있다.

_[2】블랙홀은 qpeoms.vix(a variant of vixxe)이고 vixxer.smolas는 중성자 별 .bar 쌍의 미세중력의 충돌로 생긴 susqer.band(*)을 거느리고 있는 안정된 상태 보기1.이다. 어허.

3.
프랑크푸르트 괴테 대학의 루시아노 레졸라 교수 그룹은 합병 후 중력파 신호의 진폭이 시간이 지남에 따라 감소하지만 점점 더 "순수"해진다는 것을 발견했습니다. 마치 거대한 음의 갈래가 타격을 받은 후 공명하는 것과 매우 유사하게 단일 주파수로 기울어진다.

그들은 이 단계를 "긴 링다운"이라고 명명하고 이 단계의 고유한 특성과 중성자별 핵의 가장 밀도가 높은 영역의 속성 사이에 강력한 연관성이 있음을 확인했다. "다른 재료의 음차가 다른 순수음을 갖는 것처럼, 다른 상태 방정식으로 표현된 잔재는 다른 주파수로 울립니다. 따라서 이 신호를 감지하면 중성자별이 무엇으로 만들어졌는지 밝혀낼 수 있는 잠재력이 있습니다."라고 레졸라는 말한다.

"저는 이 연구를 특별히 자랑스럽게 생각한다. 이 연구는 헤센 연구 클러스터 ELEMENTS의 중심 초점이었던 중성자별 연구에서 프랑크푸르트와 다름슈타트에 있는 과학자들의 우수성을 보여주는 모범적인 증거이기 때문이다."

4.
연구진은 신중하게 구성된 상태 방정식과 중성자별 병합의 고급 일반 상대성 이론 시뮬레이션을 사용하여 긴 링다운을 분석하면 현재 직접적인 제약 조건이 없는 매우 높은 밀도에서 상태 방정식의 불확실성을 크게 줄일 수 있음을 보여주었다.

통계적 모델링의 발전과 독일에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터의 고정밀 시뮬레이션 덕분에 우리는 중성자별 합병의 긴 링다운의 새로운 단계를 발견했다. 이것은 중성자별의 물질 상태에 대한 새롭고 엄격한 제약을 제공할 수 있는 잠재력이 있다. 이 발견은 특히 미래에 새로운 사건이 관찰됨에 따라 고밀도 중성자별 물질에 대한 더 나은 이해의 길을 열어준다.

5.
공동 저자인 타일러 고르다 박사는 "몇 가지 상태 방정식을 영리하게 선택함으로써 우리는 훨씬 적은 노력으로 물질 모델의 전체 통계적 앙상블의 결과를 효과적으로 시뮬레이션할 수 있었다. 이는 컴퓨터 시간과 에너지 소비를 줄일 뿐만 아니라, 우리의 결과가 견고하고 실제로 자연에서 발생하는 모든 상태 방정식에 적용될 수 있다는 확신을 줍니다."라고 덧붙였다.

현재의 중력파 검출기는 아직 합병 후 신호를 관측하지 못했지만, 과학자들은 다음 10년 안에 유럽에서 가동될 것으로 예상되는 아인슈타인 망원경과 같은 차세대 검출기가 이 오랫동안 기다려온 검출을 가능하게 할 것이라고 낙관하고 있다. 그렇게 되면 긴 링다운은 중성자별 의 수수께끼 같은 내부를 조사 하고 가장 극단적인 물질의 비밀을 밝혀내는 강력한 도구가 될 것이다.