Neutrini iz neutronskih zvijezda potiču supernove

Novo istraživanje potvrdilo je da neutrini iz neutronskih zvijezda omogućavaju supernove.

Model je predložen još 80-ih godina

Model eksplozije supernove koji je prvi put predložen osamdesetih godina prošlog stoljeća potvrđen je promatranjima koje su izvršili astrofizičari iz RIKEN-a.

Znanstvenici su provodili istraživanja nad oblacima bogatim titanijem koji potječu od ostataka supernove.

Neke eksplozije supernova označavaju smrt zvijezda koje su najmanje osam puta glomaznije od našeg Sunca. Radi se o jednim od najdramatičnijih svemirskih događaja prilikom kojih se u nekoliko sekundi oslobađa više energije nego što će Sunce stvoriti za 10 milijardi godina.

Neočekivana veza neutrina i supernova

Nasuprot tome, neutrini su izrazito krhki pripadnici elementarnih čestica – najmanje su 5 milijuna puta lakši od elektrona i oko 10 kvadrilijuna njih proleti kroz vaše tijelo svake sekunde bez ijedne interakcije.

Teško je zamisliti da bi moglo postojati bilo kakva veza između supernova i neutrina, ali model predložen još 1980 -ih sugerirao je da se supernove ne bi mogle odvijati bez zagrijavanja kojeg potenciraju neutrini.

Ova vrsta supernove počinje kada se jezgra masivne zvijezde uruši u neutronsku zvijezdu – nevjerojatno gustu zvijezdu promjera oko 20 kilometara. Ostatak zvijezde urušava se pod gravitacijom, pogađa neutronsku zvijezdu i odbija se od nje, stvarajući udarni val.

Međutim, mnogi modeli supernova predviđaju da će ovaj udarni val nestati prije nego što pobjegne gravitaciji zvijezde. Ako u računicu dodamo zagrijavanje koje generiraju neutrini izbačeni iz neutronske zvijezde, onda s lakoćom možemo objasniti otkud dolazi energija potrebna za stvaranje udarnih valova, a time i za eksploziju supernove.

Titanij i krom u ostacima supernove

Shigehiro Nagataki iz RIKEN-ovog astrofizičkog laboratorija za veliki prasak; Toshiki Sato koji je u vrijeme istraživanja bio u RIKEN Nishina centru za znanost na bazi akceleratora; te njihovi suradnici, pronašli su jake dokaze za rečeni model, otkrivanjem titanija i kroma u oblacima bogatim željezom.

Model supernove koju pokreću neutrini predviđa da će zarobljeni neutrini stvarati oblake materijala visoke entropije što će dovesti do formiranja mjehurića bogatih metalima poput titanija i kroma. To je upravo ono što su Nagataki i njegov tim vidjeli u svojoj spektralnoj analizi koja se bazirala na podacima promatranja Kasiopeje A, ostatku supernove od prije 350 godina (podaci uzeti s Rendgenskog Opservatorija Chandra). Ovo je opažanje stoga snažna potvrda da neutrini igraju ulogu u pokretanju eksplozije supernove.

Ponovno razmatranje teorije supernova

“Kemijski sastav koji smo izmjerili vodi ka zaključku da su ove materijale s površine neutronske zvijezde pokretali vjetrovi na bazi neutrinskog pogona”, kaže Nagataki. “Mjehurići koje smo pronašli, preneseni su iz srca supernove na vanjski rub njenih ostataka.”

Nagatakijev tim sada namjerava izvesti numeričke simulacije pomoću superračunala kako bi detaljnije modelirao cijeli proces. “Naše otkriće daje snažan poticaj za ponovno razmatranje teorije eksplozija supernova”, dodaje Nagataki.

https://kozmos.hr/ukazuju-li-antarkticki-signali-na-postojanje-paralelnog-svemira/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Toshiki Sato et al, High-entropy ejecta plumes in Cassiopeia A from neutrino-driven convection, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03391-9

Anonymus (28.7.2021.), Supernova explosions are sustained by neutrinos from neutron stars, a new observation suggests, Phys.org (preuzeto 29. srpnja 2021.)

Anonymus (28.7.2021.). Smoking-gun evidence for neutrinos’ role in supernova explosions, Supernova explosions are sustained by neutrinos from neutron stars, a new observation suggests, riken.jp (preuzeto 29. srpnja 2021.)