Американские ученые показали, что взрывы сверхновых могут помочь в исследовании взаимодействий между нейтрино. Эти элементарные частицы могут вести себя как жидкость, что также может изменить понимание людей о физике разных космических тел и явлений. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Нейтрино — это малоизученные элементарные частицы. Они крайне редко взаимодействуют с материей и способны двигаться практически со скоростью света. По количеству нейтрино превосходят все атомы во Вселенной, но из-за низкой массы, близкой к нулю, и отсутствия электрического заряда эти частицы тяжело изучать. И хотя источниками нейтрино могут быть ядерные реакторы или умирающие звезды, физики все еще мало знают об их свойствах.
В новом исследовании ученые описали, как можно использовать взрывы сверхновых для понимания взаимодействий нейтрино между собой. Они рассчитали, как взаимодействия между нейтрино могут повлиять на сигнал от нейтрино из сверхновой 1987A — ближайшей к нам современной сверхновой. Так физики обнаружили, что нейтрино действительно взаимодействуют друг с другом, образуя плотно связанную жидкость, которая расширяется согласно законам релятивистской гидродинамики. На основе этого ученые разработали две гипотезы о том, как нейтрино могут влиять на твердые объекты. Согласно гипотезе взрыва, из-за него жидкость из нейтрино может распространяться во всех направлениях. Если же рассматривать гипотезу ветра, то нейтрино могут двигаться с постоянной скоростью, как ветер. Вторая гипотеза более вероятна, но благодаря первой при взрывах сверхновых ученые могли бы увидеть новые сигналы от нейтрино.
Одна из причин, по которым важно изучить эти механизмы, состоит в том, что нейтрино, взаимодействуя друг с другом, могут вести себя как группа частиц. Если свойства группы нейтрино отличаются от свойств отдельных нейтрино, то это может изменить наше понимание физики сверхновых.
Ученые надеются, что их работа поможет лучше узнать о свойствах нейтрино. Однако использование сверхновых для их изучения тоже трудно, так как в Млечном пути за столетие происходит всего 2-3 сверхновых. Из-за этого ученым нужно ждать несколько десятилетий, чтобы получить новые данные для анализа.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
