Учёные выяснили, как «аромат» нейтрино решает судьбу сверхновых

Международная группа астрофизиков провела серию компьютерных симуляций взрывов сверхновых и обнаружила, что преобразование нейтрино из одного типа (аромата) в другой играет ключевую роль в механизме взрыва. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.

Нейтрино, рождающиеся при коллапсе ядра массивной звезды, могут менять свой аромат при взаимодействии с плотным веществом. Ранее считалось, что этот эффект малозначителен, но новые расчёты показали обратное.

Учёные смоделировали взрывы для звёзд массой от 9,75 до 60 солнечных масс. Во всех случаях, если конверсия ароматов происходила в области нагрева (так называемая gain region), она усиливала энерговыделение и помогала взрыву. Если же эффект проявлялся в зоне декаплинга нейтрино, то, напротив, охлаждал ядро и препятствовал взрыву.

«Независимо от компактности предсверхновой, её массы или уравнения состояния, решающую роль играет то, где именно происходит смена аромата», — поясняют авторы. Результаты указывают на сложную взаимосвязь между свойствами нейтрино, структурой звезды и уравнением состояния ядерной материи.

Открытие может помочь точнее предсказывать, какие звёзды взорвутся сверхновыми, а какие превратятся в чёрные дыры без яркой вспышки. Кроме того, оно важно для понимания нуклеосинтеза тяжёлых элементов.

Работа продолжает серию исследований, направленных на разгадку механизма взрыва сверхновых — одной из самых сложных задач современной астрофизики.