Ученые нашли скрытый механизм взрыва сверхновых: нейтрино меняют «личину» за наносекунды и запускают необратимый процесс.
Международная группа физиков выяснила, что сверхбыстрые превращения нейтрино одного типа в другой могут играть ключевую роль в запуске взрывов сверхновых. Речь идет о так называемых fast flavor conversions — стремительных «переключениях вкусов» элементарных частиц, возникающих сразу после коллапса ядра массивной звезды. Результаты исследования доступны на портале arXiv.
Нейтрино — почти невесомые частицы, которые крайне слабо взаимодействуют с веществом. Во время гибели звезды именно они уносят до 99% энергии взрыва. Но десятилетиями астрофизики не могли до конца понять, почему ударная волна после коллапса ядра иногда затухает, а иногда приводит к полноценной вспышке сверхновой.
Новое моделирование показало: решающим фактором могут быть быстрые превращения нейтрино между тремя сущностями — электронным, мюонным и тау-нейтрино. Эти превращения происходят непосредственно в ядре звезды и занимают наносекунды. Само явление осцилляции нейтрино было открыто совсем недавно — в 2015 году Такааки Кадзита и Артур Макдональд получили Нобелевскую за это открытие премию по физике.
Взрыв начинается глубоко внутри
Авторы нового исследования смоделировали процессы после коллапса ядра массивной звезды. В этот момент формируется сверхплотная протонейтронная звезда, а вокруг нее возникают колоссальные потоки нейтрино.
Распределение нейтрино по направлениям движения и энергиям может создавать нестабильности. Из-за них частицы начинают лавинообразно менять тип. Такие «вкусовые перевороты» способны перераспределять энергию внутри коллапсирующей звезды и усиливать нагрев вещества за ударной волной — а значит, провоцировать запуск взрыва.
Источник: hi-tech.mail.ru