Нейтринные превращения переписывают сценарии взрывов сверхновых

Ученые показали, что конверсия нейтринных ароматов — ключевой фактор, определяющий, какие звезды взрываются как сверхновые, а какие коллапсируют в черные дыры. В работе, опубликованной на arXiv, представлены результаты моделирования 195 звезд-предшественниц массой от 9 до 120 масс Солнца.

Расчеты впервые включают схематическое описание осцилляций нейтрино — квантовых переходов между электронными, мюонными и тау-нейтрино. Выяснилось, что этот эффект радикально перестраивает «карту взрываемости» массивных звезд, особенно в диапазоне от 16 до 30 солнечных масс.

Авторы отмечают, что учет превращений нейтрино сглаживает сразу несколько давних противоречий. В частности, облегчается объяснение так называемой проблемы красных сверхгигантов (недостатка наблюдений звезд определенной массы перед взрывом) и расхождения между ожидаемой и наблюдаемой частотой вспышек сверхновых.

Кроме того, новое моделирование согласуется с наблюдаемым распределением масс нейтронных звезд, включая их легкие экземпляры, которые ранее плохо вписывались в теоретические предсказания. Это позволяет точнее оценивать доли нейтронных звезд и черных дыр, образующихся при коллапсе звездного ядра.

Исследование подчеркивает, что нейтринные осцилляции — не экзотическая деталь, а фундаментальный процесс, без которого невозможно достоверно прогнозировать популяции компактных объектов во Вселенной.