Zjawisko zwane oscylacjami neutrin okazuje się mieć dużo większe znaczenie dla końcowej ewolucji gwiazd o dużych masach, niż do tej pory sądzono – podał Uniwersytet Kopenhaski z Danii.
Gdy masywna gwiazda kończy swój żywot, wybucha jako supernowa, pozostawiając po sobie gwiazdę neutronową, albo może zapaść się do czarnej dziury. W nowych badaniach pokazano, że neutrina, czasami nazywane „cząstkami-widmo», mogą odgrywać kluczową rolę w ustalaniu losu gwiazd.
Neutrina to niezwykle przenikliwa cząstka elementarna. Obiekt wielkości Ziemi nie stanowi dla większej przeszkody. Fizycy znają trzy rodzaje neutrin: elektronowe, mionowe i taonowe. Te rodzaje nazywają się zapachami. Zmiana zapachu neutrina to tzw. oscylacje neutrin.
Jak tłumaczy Mariam Gogilashvili z Instytutu Nielsa Bohra, pierwsza autorka publikacji, od dawna było wiadomo, iż neutrina mogą zmieniać się pomiędzy poszczególnymi zapachami. Jednak zakładano, iż nie ma to wpływu na przebieg eksplozji supernowej. Nowe wyniki badań sugerują, że zapach neutrin jest stanie dać nam informacje o losie gwiazdy.
Symulacje wybuchów supernowych są bardzo wymagające obliczeniowo i pełne uwzględnianie dodatkowo oscylacji neutrin to za dużo dla aktualnie dostępnych mocy obliczeniowych. W związku z tym opracowano uproszczony model, aby zbadać znaczenie oscylacji neutrin.
Autorzy badania przeprowadzili symulacje zapadnięcia się 195 gwiazd o przedziale mas od 9 do 120 mas Słońca. Porównywali modele z i bez oscylacji neutrin, a także sprawdzali, co się dzieje, gdy proces ten był inicjowany przy różnych warunkach gęstości wewnątrz gwiazdy.
Sprawdzali, czy gwiazda wybuchła jako supernowa, czy też zapadła się do czarnej dziury. Okazało się, że zachowanie neutrin ma istotny wpływ na wynik procesu, szczególnie dla gwiazd z przedziału od 16 do 30 mas Słońca.
Uzyskane wyniki mogą pomóc w wyjaśnieniu niektórych obserwacji. W szczególności dotyczy to problemu częstości występowania supernowych – obserwowanych jest znacznie mniej supernowych, niż przewidują modele teoretyczne.
Supernową dostrzegamy, gdy gwiazd wybuchnie i jasno świeci. Ale jeśli gwiazda zapadnie się do czarnej dziury bezpośrednio, bez widocznego wybuchu supernowej, albo gdy jest przesłonięta przez pył, możemy jej nie zauważyć. Nowa praca sugeruje, że istnieje mechanizm wyjaśniający nieudane supernowe.
Publikacja ukazała się w czasopiśmie naukowym „Physical Review D». Autorkami pracy są Mariam Gogilashvili i Irene Tamborra z Instytutu Nielsa Bohra na Uniwersytecie Kopenhaskim. (PAP)
cza/ zan/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
