简介:最近一项关于“前超新星”中微子——极其难以探测的微小宇宙粒子——的研究,让科学家们离了解恒星在爆炸和死
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最近一项关于“前超新星”中微子——极其难以探测的微小宇宙粒子——的研究,让科学家们离了解恒星在爆炸和死亡之前会发生什么更近了一步。这项研究由博士后研究员平井良介(Ryosuke Hirai)共同撰写,他来自莫纳什大学引力波发现高级研究中心(ARC Centre for引力波发现中心),研究恒星演化模型以测试不确定的预测。
当一颗恒星死亡时,会释放出大量的中微子,这些中微子被认为会导致超新星爆炸。在爆炸到达恒星表面之前,中微子自由地流过和流出恒星。科学家们可以在超新星爆发前探测到中微子,事实上,在1987年爆发的超新星爆发前几个小时,科学家们就已经探测到了几十个中微子。
下一代中微子探测器预计将探测到大约50,000个来自类似超新星的中微子。这项技术已经变得如此强大,以至于科学家们预测他们将探测到爆炸前几天出现的微弱中微子信号;就像超新星预测一样,它会让天文学家提前捕捉到超新星的第一束光。这也是从恒星核心直接提取信息的唯一方法之一——类似于你身体的x光图像,除了它是针对恒星的。但是除非你知道你在看什么,否则x光图像是没有意义的。
尽管人们对大质量恒星如何演化和爆炸有着普遍的理解,但是科学家们仍然不确定超新星爆炸的起因。许多物理学家试图模拟这些最后阶段,但结果似乎是随机的;没有办法确认它们是否正确。因为超新星爆发前的中微子探测让科学家能够更好地评估这些模型。一组奥兹格拉夫科学家研究了恒星演化模型的后期阶段,以及这可能如何影响超新星爆发前的中微子估计。
奥兹格拉夫研究人员和合著者平井良树说:“这将有助于我们充分利用未来超新星爆发前中微子探测的信息”。在第一项研究中,我们探索了一颗质量是太阳15倍的恒星的不确定性。从这些恒星模型计算出的中微子发射在中微子亮度上有很大的不同。这意味着超新星爆发前的中微子估计对恒星模型的这些小细节非常敏感。'
这项研究揭示了超新星爆发前中微子预测的巨大不确定性,以及中微子特征和恒星性质之间的关系。
我们星系中的下一颗超新星可能会在任何一天发生,科学家们期待着探测到前超新星中微子,但是我们仍然不知道我们能从中学到什么。这项研究列出了如何解释数据的第一步。最终,我们将能够利用前超新星中微子来理解大质量恒星演化的关键部分和超新星爆炸机制。
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