Нейтрино могут объяснить, почему некоторые звезды не взрываются как сверхновые

Что произошло

В Physical Review D представлено возможное объяснение того, почему наблюдения сверхновых не всегда согласуются с теоретическими моделями. Авторы связывают расхождение со свойством нейтрино переходить между ароматами.

Согласно современным моделям, нейтрино играют важную роль в передаче энергии веществу вокруг остановившейся ударной волны. Эта энергия может позволить волне преодолеть гравитацию и вызвать взрыв звезды.

Почему это важно для моделей

Базовая картина коллапса ядра предполагает, что крупная звезда расходует топливо в своих ядрах, начинает формировать более тяжелые элементы, а затем ее внутренние области сжимаются под действием гравитации, образуя нейтронную звезду или черную дыру.

Недостаток энергии в результате этих реакций приводит к тому, что вещество устремляется к центру. Нейтрино взаимодействуют с окружающим веществом достаточно редко, однако их большое количество позволяет передавать ему энергию.

Текущие модели часто рассматривают нейтрино как единый фактор и не учитывают в полной мере их способность переходить между ароматами. Исследование предполагает, что это свойство может быть существенным для исхода коллапса.

Какие остаются вопросы

Статистика наблюдаемых сверхновых указывает на возможную неполноту существующей модели. В частности, темп образования звезд предполагает более высокую частоту сверхновых, чем наблюдается, а среди идентифицированных звезд-предшественников обнаруживается слишком мало красных сверхгигантов.

Дополнительные вопросы связаны с гравитационными волнами от слияний черных дыр, оставшихся после сверхновых. Эти наблюдения указывают на диапазон масс, в котором черных дыр меньше ожидаемого, однако условия перехода нейтронной звезды в черную дыру пока не определены окончательно.

Контекст

По мере усложнения физики в моделях сверхновых ученые сталкивались с противоположными результатами: в одних расчетах взрывалось все, а в других не взрывалось ничего. Поэтому пока остается сложно объяснить, почему одни звезды взрываются, а другие могут завершать коллапс иначе.

Если механизм передачи энергии нейтрино не срабатывает, почти все содержимое звезды может продолжить коллапс в черную дыру без взрыва.