最新對(duì)超新星爆炸前發(fā)出的中微子研究(極難探測(cè)的微小宇宙粒子)，讓科學(xué)家們離了解恒星在爆炸和死亡之前發(fā)生了什么又近了一步。這項(xiàng)研究由莫納什大學(xué)引力波發(fā)現(xiàn)(OzGrav)ARC卓越中心的博士后研究員Ryosuke Hirai共同撰寫(xiě)，其研究發(fā)表在《arXiv》上，研究了恒星演化模型，以測(cè)試不確定的預(yù)測(cè)。當(dāng)一顆恒星死亡時(shí)，它會(huì)釋放出大量的中微子，這些中微子被認(rèn)為是導(dǎo)致超新星爆炸的原因。

在爆炸到達(dá)恒星表面之前，中微子自由地流經(jīng)和流出恒星。然后，科學(xué)家們就可以在超新星爆炸發(fā)生之前探測(cè)到中微子;事實(shí)上，在1987年爆炸的一顆超新星上探測(cè)到了幾十個(gè)中微子，幾個(gè)小時(shí)后才看到了超新星爆炸。下一代中微子探測(cè)器預(yù)計(jì)將探測(cè)到來(lái)自類似類型超新星的約5萬(wàn)個(gè)中微子。

其技術(shù)已經(jīng)變得如此強(qiáng)大，以至于科學(xué)家們預(yù)測(cè)，將探測(cè)到爆炸前幾天發(fā)出的微弱中微子信號(hào)。作為一種超新星預(yù)測(cè)，它將讓天文學(xué)家提前捕捉到超新星爆炸前的第一縷曙光。這也是直接從恒星核心提取信息的唯一方法之一，類似于拍攝身體的X射線圖像，只是它是針對(duì)恒星的。但是，除非知道你看到的是什么，否則X射線圖像是沒(méi)有意義的。

盡管人們對(duì)大質(zhì)量恒星是如何演化和爆炸有了大致的了解，但科學(xué)家們?nèi)匀徊淮_定超新星爆炸的導(dǎo)火索。許多物理學(xué)家試圖對(duì)這些最后階段進(jìn)行建模，但結(jié)果似乎是隨機(jī)的;沒(méi)有辦法確認(rèn)它們是否正確。由于超新星爆炸前的中微子探測(cè)，可以讓科學(xué)家更好地評(píng)估這些模型，一組OzGrav科學(xué)家調(diào)查了恒星演化模型的后期階段，以及它們與超新星爆炸前中微子估計(jì)的相關(guān)性。

OzGrav研究員和合著者Ryosuke Hirai說(shuō)：這將幫助我們最大限度地利用未來(lái)超新星爆炸前中微子探測(cè)到的信息。在第一次研究中，探索了質(zhì)量為太陽(yáng)15倍的單星的不確定性。從這些恒星模型計(jì)算出的中微子發(fā)射，在中微子光度上存在很大差異。這意味著超新星前中微子估計(jì)對(duì)恒星模型的這些小細(xì)節(jié)非常敏感。

這項(xiàng)研究揭示了超新星前中微子預(yù)測(cè)的重大不確定性，以及中微子特征和恒星屬性之間的關(guān)系。我們銀河系的下一次超新星隨時(shí)可能發(fā)生，科學(xué)家們期待著探測(cè)到超新星爆炸前的中微子，但仍然不知道能從中學(xué)到什么，這項(xiàng)研究為如何解讀數(shù)據(jù)鋪平了第一步。最終天文學(xué)家將能夠利用超新星爆炸前的中微子，來(lái)了解大質(zhì)量恒星演化和超新星爆炸機(jī)制的關(guān)鍵部原因。