Нейтрино помогут разобраться в деталях вспышек сверхновых

Вычисления американских астрофизиков показали, что поток нейтрино от сверхновых может быть зафиксирован на Земле и, возможно, позволит определить соответствующую реальности модель взрыва. С этой задачей должны справиться детекторы следующего поколения. Работа опубликована в журнале Physical Review D.

Сверхновые — одни из самых ярких процессов во Вселенной, что позволяет исследовать ее расширение. Тем не менее астрофизики до сих пор не пришли к единому мнению о механизмах этих процессов. Существует несколько разновидностей сверхновых, но для космологии особую ценность представляют сверхновые типа Ia, которые происходят, когда старая плотная звезда класса белый карлик перетягивает на себя вещество звезды-компаньона в двойной системе. Дополнительная масса приводит к увеличению температуры в ядре звезды и запускает термоядерное горение углерода, которое приводит к выделению огромной энергии за небольшое время.

Большая часть информации о сверхновой получается из анализа кривой блеска — зависимости яркости от времени. Однако изучение этой характеристики не позволило разобраться в подробностях происходящих внутри звезды процессов. Уоррен Райт и его коллеги из Университета штата Северная Каролина провели детальное моделирование излучения нейтрино в процессе вспышке сверхновой. Они рассмотрели сценарии перехода горения в детонацию (deflagration-to-detonation transition — DDT) и гравитационно ограниченной детонации (gravitationally confined detonation — GCD). В новой работе были учтены возможные несимметричности излучения и процесс нейтринных осцилляций.

В результате авторы сделали вывод, что сверхновая на расстоянии до нескольких тысяч световых лет должна произвести поток нейтрино, достаточных для регистрации. Подобное событие поможет понять, какая из моделей верна, так как в случае DDT выделяется в десять раз больше нейтрино, чем в GCD.