Изображение сверхновой 1994D в галактике NGC 4526, полученное космическим телескопом «Хаббл». Фото: космический телескоп «Хаббл».
Это отрезвляющее утверждение: звезды любят Солнце, точнее, все звезды рано или поздно умрут — да, даже Солнце. Однако не паникуйте, нам осталось еще несколько миллиардов лет, так что вы доберетесь до конца этой статьи. Более массивные звезды умирают в результате впечатляющих взрывов сверхновых, и когда они это делают, они посылают по Вселенной взрыв нейтрино. Астрономы сейчас полагают, что вполне вероятно, что в космосе существует нейтрино, и что однажды мы сможем составить карту исторического распределения взрывов сверхновых, возможно, даже к 2035 году.
Смерть звезд можно сравнить с пузырчатой пленкой; некоторые, к разочарованию, просто издают «пффф» — как звезды с меньшей массой, такие как наше Солнце, — в то время как другие издают четкий, приятный хлопок — как звезды, масса которых более чем в восемь раз превышает массу Солнца. Когда эти массивные звезды взрываются, это сам по себе увлекательный процесс. Силы внутри звезды находятся в равновесии на протяжении большей части жизни звезды: внутренняя притягивающая сила гравитации уравновешивается выталкивающей наружу термоядерной силой — результатом ядерного синтеза в ядре звезды.
Массивные звезды возникают потому, что в конце своей жизни они обычно достигают стадии с ядром, богатым железом, и плавящееся железо не производит энергию, а поглощает ее. При наличии железного ядра термоядерная сила прекращается, и ядро разрушается, что приводит к мощному взрыву сверхновой. Теперь каждый раз, когда атомы распадаются или сливаются, они испускают нейтрино; даже такие скромные фрукты, как бананы, производят их из-за естественной радиоактивности калия.
То же самое справедливо и для взрывов сверхновых. Когда они происходят, вспышки или нейтрино разлетаются по Вселенной, порядка 1058. За всю историю Вселенной нейтрино рассеивались по всему космосу, поэтому теперь они являются одной из самых распространенных частиц, имеющих массу во всей Вселенной. Их настолько много, что каждую секунду через наше тело проходит триллион частиц нейтрино.
Трудно сказать, сколько звезд превратилось в сверхновые со времени Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад, но вполне возможно, что изучение фонового «шумения» нейтрино, так называемого диффузного нейтринного фона сверхновой (DSNB), могло бы дать ответ. DSNB еще не обнаружен, но если мы сможем его обнаружить, мы сможем определить историческую скорость разрушения ядра с начала времен.
Эта интригующая концепция исследуется с помощью ряда существующих и будущих инструментов, в частности, подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь (JUNO), которая начнет сбор данных в 2023 году, и детектора нейтрино Super Kwmiokande в Японии, который собирал данные в течение последних нескольких лет. восемь лет. Эти и другие инструменты исследуют DSNB и совершенствуют модели.
Команда (Ник Экангер, Сюнсаку Хориучи, Хироки Нагакура и Саманта Рейтц) использовала данные, доступные с этих и других инструментов, чтобы уточнить оценки DSNB и сделать вывод, что его можно обнаружить, и пришла к выводу, что это возможно в своей статье, опубликованной в препринте arXiv. сервер. Хотя он еще не обнаружен, есть захватывающая перспектива: в течение следующего десятилетия мы, возможно, сможем вывести из наблюдений скорость взрывов сверхновых по мере развития Вселенной.
Информация от: Universe Today
