Przejdź do treści

Co się dzieje z gwiazdą, zanim wybuchnie i umrze?

Eksplodująca gwiazda rozkwita jak kosmiczny kwiat

Ostatnie badania nad neutrinami pochodzącymi tuż sprzed wybuchu supernowej zbliżyły naukowców do zrozumienia, co dzieje się z gwiazdami, zanim te wybuchną i umrą. W nowym badaniu prześledzono modele ewolucji gwiazd do przetestowania niepewnych prognoz.

Kiedy gwiazda umiera, emituje ogromną liczbę neutrin, które, jak się przypuszcza, napędzają powstającą supernową. Neutrina przepływają swobodnie przez gwiazdę, zanim eksplozja osiągnie jej powierzchnię. Następnie naukowcy mogą wykryć neutrina przed pojawieniem się supernowej; w rzeczywistości wykryto kilkadziesiąt neutrin z supernowej, która wybuchła w 1987 roku, kilka godzin przed tym, nim eksplozja została zauważona w świetle widzialnym.

Oczekuje się, że detektory neutrin nowej generacji wykryją około 50 000 neutrin z podobnego rodzaju supernowych. Technologia stała się tak potężna, że naukowcy przewidują, że wykryją słabe sygnały neutrin, które pojawiają się na kilka dni przed eksplozją; podobnie jak prognozy pogody supernowych, da to astronomom możliwość złapania pierwszego światła supernowej. Jest to również jeden z wielu sposobów na bezpośrednie wydobywanie informacji z jądra gwiazdy.

Chociaż istnieje ogólne zrozumienie tego, w jaki sposób masywna gwiazda ewoluuje i wybucha, naukowcy wciąż nie są pewni, co prowadzi do wybuchu supernowej. Wielu fizyków próbowało modelować te końcowe fazy życia gwiazd, ale wyniki wydają się przypadkowe. Nie można potwierdzić, czy są poprawne. Ponieważ wykrywanie neutrin sprzed wybuchu supernowej pozwala naukowcom lepiej ocenić te modele, zespół naukowców zbadał modele późnych etapów ewolucji gwiazd i to, jak może to wpłynąć na oszacowania neutrin pochodzących sprzed eksplozji supernowych.

Ryosuke Hirai z OzGrav i współautor pracy, mówi: „Pomoże nam to w pełni wykorzystać informacje z przeszłych detekcji neutrin pochodzących sprzed wybuchu supernowych. W pierwszym badaniu zbadaliśmy niepewność pojedynczej gwiazdy, która jest 15 razy masywniejsza od Słońca. Emisja neutrin obliczona na podstawie tych modeli gwiazdowych różniła się znacznie pod względem jasności neutrin. Oznacza to, że oszacowanie neutrin sprzed eksplozji są bardzo wrażliwe na te małe szczegóły modelu gwiezdnego.”

Badanie pokazało znaczną niepewność prognozowania neutrin sprzed wybuchu supernowej, a także ujawniło związek między właściwościami neutrin i gwiazd.

“Następna supernowa w naszej galaktyce może pojawić się w każdej chwili, a naukowcy czekają na wykrycie neutrin sprzed eksplozji, aby zrozumieć kluczowe części ewolucji masywnych gwiazd i mechanizmy wybuchu supernowych.”

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej informacji:
What happens before a star explodes and dies? New research on new research on "pre-supernova" neutrinos

Źródło: OzGrav

Na ilustracji: Eksplodująca gwiazda rozkwita jak kosmiczny kwiat. Źródło: NASA/CXC/U.Texas