机器学习对双中子星合并的实时推论

双中子星合并会同时发射引力波和电磁波谱信号。2017年对GW170817的多信使协同观测推动了宇宙学、核物理学和引力领域的科学突破。其中天区定位和距离信息至关重要。科学家通过这些信息成功识别引力波信号发出11小时后的相关电磁瞬变，即AT 2017gfo。

快速分析引力波数据对于指导时间敏感的电磁观测至关重要。然而，受限于信号长度和复杂性，科学家通常只能牺牲精度，取近似值。

研究人员提出了一个机器学习框架，可以在1秒内执行完整的双中子星推理，而无须引入近似假设。该方法在提升多信使观测效能方面具有以下优势：合并前能精确定位；与近似低延迟方法相比，定位精度提高30%左右；提供详细的光度距离、倾角和质量信息，可优化望远镜观测资源分配。

此外，该方法的灵活性和低成本优势，为状态方程研究开辟了新路径，为下一代地面和空基探测器数据分析提供了技术范式。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-08593-z

三维扭曲磁性带中几何手性和自旋手性的相互作用

手性是自然界中普遍存在的基本不对称性。近年来，手性物体与自旋电流的相互作用获得了科学和技术领域从业者的极大关注。

手性拓扑激发的电流驱动运动，例如手性三维磁性结构中的手性磁畴壁，可应用于高密度存储设备制备。

研究人员使用最先进的多光子光刻技术创建三维手性磁性带，并开展手性磁畴壁的电流感应运动。这些带子具有可变幅度的顺时针或逆时针手性扭曲。结果发现，畴壁是穿过带子还是受阻，取决于其手性和构型以及带子的几何手性扭曲。

磁交换能量和几何扭曲之间的相互作用产生了一个有利于手性布洛赫型壁的扭转场。此外，自旋手性和手性扭曲的相互作用引起非互易畴壁运动。

该研究表明，几何手性和自旋手性之间的相互作用可产生新的物理效应，从而实现创新性手性自旋电子学。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-08582-8

冰川均衡调整揭示火星内部黏度结构

冰川均衡调整是揭示地球内部黏度结构的标准方法。但由于缺乏观测数据，这种方法很少应用于其他行星。火星的北极冰盖是唯一一个有数百万年历史的地表特征，能在火星引起可测量的地表变形。这为研究目前火星的内部黏度结构提供了线索。

研究人员采用热演化模型、黏弹性变形计算和雷达观测相结合的方法，研究了火星冰盖的定位过程。研究结果表明，火星北部地区的沉降运动持续进行，并且可以通过分析时变重力场和美国国家航空航天局“洞察”号任务的地震矩率数据进行约束。

研究人员发现，如今只有高黏度、放射性成因元素的强烈地幔耗竭以及厚平均地壳（厚度大于40千米）的模式，与雷达观测到的火星北极冰盖下可忽略的变形一致。火星北部岩石圈的变形速度必须小于0.13毫米/年、地震能量释放效率必须小于0.3，才能满足重力和地震约束。

该模型表明，火星北极冰盖形成于距今1200万年到170万年，冰川均衡调整未来可能会被进一步约束。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-08565-9

（未玖编译）