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“前超新星”中微子-恒星爆炸和死亡之前发生了什么-

超新星前的最新研究中微子是极其难以探测的微小宇宙粒子,它让科学家们更接近于了解恒星在爆炸和死亡之前发生了什么。来自莫纳什大学引力波发现ARC卓越中心(OzGrav)的博士后研究员平井良介(Ryosuke Hirai)参与了这项研究,研究了恒星演化模型来测试不确定的预测。

当一颗恒星死亡时,会释放出大量的中微子,这被认为是导致超新星爆炸的原因。在爆炸到达恒星表面之前,中微子自由地穿过和离开恒星。科学家可以在超新星爆发前探测到中微子,事实上,1987年爆发的一颗超新星中探测到几十个中微子,数小时后才在光线中看到爆炸。

下一代中微子探测器有望从类似的超新星中探测到大约5万个中微子。这项技术已经变得如此强大,以至于科学家们预测他们可以在爆炸前几天探测到微弱的中微子信号;就像超新星的预报一样,这将给天文学家提供一个捕捉超新星第一束光线的机会。这也是直接从恒星核中提取信息的唯一方法之一,类似于你身体的x射线图像,除了恒星。但是,除非你知道你在看的是什么,否则x光照片是没有意义的。

尽管对于大质量恒星是如何演化和爆炸的已经有了大致的了解,但科学家们仍然不确定超新星爆炸的起因。许多物理学家试图模拟这些最后阶段,但结果似乎是随机的;没有办法确认他们是否正确。因为超新星前中微子的发现让科学家能够更好地评估这些模型。OzGrav的一组科学家研究了恒星演化模型的后期阶段,以及它们如何影响超新星前中微子的估计。

OzGrav的研究人员和合著者Ryosuke Hirai说:这将帮助我们充分利用来自未来超新星前中微子探测的信息。在第一项研究中,我们探索了一颗质量是太阳15倍的恒星的不确定性。从这些恒星模型计算出的中微子发射在中微子光度上有很大的不同。这意味着超新星前中微子的估计对恒星模型的这些小细节非常敏感。

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这项研究揭示了超新星前中微子预测的重大不确定性,以及中微子特征和恒星性质之间的关系。

我们星系的下一颗超新星随时都可能发生,科学家们期待着探测到超新星前的中微子,但我们仍然不知道能从中学到什么。本研究列出了如何解释数据的第一步。最终,我们将能够利用超新星前的中微子来了解大质量恒星演化的关键部分和超新星爆炸的机制。

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