最新對超新星爆炸前發(fā)出的中微子研究（極難探測的微小宇宙粒子），讓科學(xué)家們離了解恒星在爆炸和死亡之前發(fā)生了什么又近了一步。這項研究由莫納什大學(xué)引力波發(fā)現(xiàn)(OzGrav)ARC卓越中心的博士后研究員Ryosuke Hirai共同撰寫，其研究發(fā)表在《arXiv》上，

研究了恒星演化模型，以測試不確定的預(yù)測。當(dāng)一顆恒星死亡時，它會釋放出大量的中微子，這些中微子被認(rèn)為是導(dǎo)致超新星爆炸的原因。

在爆炸到達(dá)恒星表面之前，中微子自由地流經(jīng)和流出恒星。然后，科學(xué)家們就可以在超新星爆炸發(fā)生之前探測到中微子；事實上，在1987年爆炸的一顆超新星上探測到了幾十個中微子，幾個小時后才看到了超新星爆炸。下一代中微子探測器預(yù)計將探測到來自類似類型超新星的約5萬個中微子。其技術(shù)已經(jīng)變得如此強大，以至于科學(xué)家們預(yù)測，將探測到爆炸前幾天發(fā)出的微弱中微子信號。

作為一種超新星預(yù)測，它將讓天文學(xué)家提前捕捉到超新星爆炸前的第一縷曙光。這也是直接從恒星核心提取信息的唯一方法之一，類似于拍攝身體的X射線圖像，只是它是針對恒星的。但是，除非知道你看到的是什么，否則X射線圖像是沒有意義的。盡管人們對大質(zhì)量恒星是如何演化和爆炸有了大致的了解，但科學(xué)家們?nèi)匀徊淮_定超新星爆炸的導(dǎo)火索。許多物理學(xué)家試圖對這些最后階段進行建模，但結(jié)果似乎是隨機的；沒有辦法確認(rèn)它們是否正確。

由于超新星爆炸前的中微子探測，可以讓科學(xué)家更好地評估這些模型，一組OzGrav科學(xué)家調(diào)查了恒星演化模型的后期階段，以及它們與超新星爆炸前中微子估計的相關(guān)性。OzGrav研究員和合著者Ryosuke Hirai說：這將幫助我們最大限度地利用未來超新星爆炸前中微子探測到的信息。在第一次研究中，探索了質(zhì)量為太陽15倍的單星的不確定性。從這些恒星模型計算出的中微子發(fā)射，在中微子光度上存在很大差異。

這意味著超新星前中微子估計對恒星模型的這些小細(xì)節(jié)非常敏感。這項研究揭示了超新星前中微子預(yù)測的重大不確定性，以及中微子特征和恒星屬性之間的關(guān)系。我們銀河系的下一次超新星隨時可能發(fā)生，科學(xué)家們期待著探測到超新星爆炸前的中微子，但仍然不知道能從中學(xué)到什么，這項研究為如何解讀數(shù)據(jù)鋪平了第一步。最終天文學(xué)家將能夠利用超新星爆炸前的中微子，來了解大質(zhì)量恒星演化和超新星爆炸機制的關(guān)鍵部原因。

博科園｜研究/來自：莫納什大學(xué)

參考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:2005.03124

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