Нейтрино, эти загадочные частицы, которые почти не взаимодействуют с материей, способны тайно изменять эволюцию массивных звезд. Астрономы объяснили, как именно это происходит.
Нейтрино — космические хулиганы, обладающие удивительной способностью почти не встречаться в естественных условиях, но представляющие серьезную угрозу для гигантских звезд, масса которых значительно превышает солнечную. Существует три типа этих крошечных частиц: электронные, мюонные и таоновые нейтрино. Несмотря на свою распространенность, их поведение все еще окружено множеством тайн, сообщает ScienceDaily.
Взаимодействие этих частиц между собой остается загадочным: лабораторные эксперименты пока не смогли зафиксировать столкновения нейтрино, и неясно, действуют ли они исключительно по законам стандартной модели или существует скрытая сила притяжения среди самих нейтрино.
Ученые международной группы N3AS, в которую входят специалисты из Университета Калифорнии в Сан-Диего, с помощью сложных вычислений продемонстрировали, как массивные звезды в процессе своего коллапса превращаются в настоящий «коллайдер нейтрино». Именно благодаря активности нейтрино звезды теряют тепло и начинают стремительно уменьшаться в размерах. Этот процесс заставляет электроны перемещаться на сверхсветовых скоростях, что приводит к потере устойчивости и неизбежному коллапсу.
По мере дальнейшего сжатия звезды ее плотность достигает критического уровня, где начинается массовое столкновение нейтрино. Согласно стандартному сценарию, начинают преобладать электронные нейтрино, а конечным продуктом процесса становится относительно холодная нейтронная звезда. Однако если учесть гипотезу о существовании новых типов нейтринных взаимодействий, ситуация может измениться кардинально: появятся нейтрино различных типов, образуется горячее нейтронное ядро, а финалом событий может стать формирование черной дыры.
Ожидается, что будущий эксперимент DUNE в Национальной лаборатории Ферми сможет прояснить эти теории, так же как и последующие наблюдения нейтрино или гравитационных волн, идущих от коллапсирующих звезд.
Учёные также предложили использовать черные дыры в качестве коллайдеров частиц. Эта необычная идея может стать переломной в исследовании одной из самых неуловимых субстанций в космосе — темной материи.
Фото: hi-tech.mail.ru