Зміна типу нейтрино може зупиняти вибух наднових
Моделювання показало, що осциляції нейтрино можуть послаблювати вибух наднових і сприяти утворенню чорних дір.
Зміна «аромату» нейтрино — їхнього типу — всередині зорі, що колапсує, може послаблювати механізм вибуху наднової та сприяти прямому утворенню чорної діри. Такий висновок зробили Марам Гогілашвілі та Ірене Тамборра з Копенгагенського університету в моделюванні майже 200 зір-попередниць масою від 9 до 120 мас Сонця, повідомляє Ars Technica.
У сучасних моделях колапсу ядра нейтрино відіграють ключову роль. Вони утворюються у величезній кількості під час реакцій у надновій та формування нейтронної зорі. Частина цих частинок передає енергію речовині поблизу ударної хвилі, що зупинилася, нагріваючи її настільки, аби хвиля змогла подолати гравітацію й зруйнувати зорю. Якщо цього нагрівання недостатньо, майже весь вміст зорі може колапсувати в чорну діру без вибуху.
Як нейтрино впливають на вибух
Нейтрино існують у трьох типах: електронному, мюонному та тау-нейтрино. Частинка може переходити між ними в процесі осциляцій. Оскільки взаємодія нейтрино з речовиною залежить від їхнього типу, такі переходи здатні змінювати нагрівання й охолодження речовини за ударною хвилею.
Дослідниці застосували спрощену модель, у якій зміни типу відбуваються майже миттєво, а енергія нейтрино порівну розподіляється між шістьма видами частинок — трьома типами нейтрино та їхніми античастинками. Вони також перевірили три варіанти межі густини для визначення ударної хвилі.
Більше невдалих наднових у моделі
За результатами розрахунків, осциляції перерозподіляли більше енергії до неелектронних нейтрино. Через це менше енергії передавалося в область ударної хвилі, і в окремих випадках вона зупинялася, не спричиняючи вибуху. Такий ефект особливо часто проявлявся для зір масою приблизно 15–30 мас Сонця — діапазону, що перетинається з масами червоних надгігантів.
Результати виявилися чутливими до деталей моделі: за переходу від нижчого до вищого порогу густини частка невдалих вибухів приблизно подвоювалася. За умов найвищого порогу майже 90% змодельованих зір не вибухнули, що автори матеріалу називають імовірно нереалістичним результатом. Модель також не враховує частину складної фізики процесу, зокрема конвекцію речовини нейтронної зорі, однак показує потенційно значний вплив осциляцій нейтрино на долю наднових.
