宇宙最难以捉摸的粒子可能是在自言自语

崩溃的星星可能充当宇宙实验室,以发现隐藏的中微子相互作用。中微子是宇宙中最令人困惑的颗粒之一。他们几乎是无数且难以置信的难以捉摸的,很少与任何事物互动,但它们在恒星的生命周期中扮演着致命的角色,远大于我们的太阳。这些亚原子颗粒存在于三个[...]

来源:SciTechDaily
新的研究表明,坍缩的恒星可能成为揭示隐藏的中微子行为的天然实验室,这对黑洞和中子星的诞生具有潜在的影响。图片来源:Shutterstock

坍缩的恒星可能充当发现隐藏的中微子相互作用的宇宙实验室。

中微子是宇宙中最令人费解的粒子之一。它们几乎没有质量,而且极其难以捉摸,很少与任何东西相互作用,但它们在比太阳大得多的恒星的生命周期中发挥着致命的作用。这些亚原子粒子以三种已知的类型存在——电子、μ子和τ——尽管经过了数十年的研究,但它们的许多行为仍然知之甚少。

由于中微子相互作用非常弱,因此在实验室条件下几乎不可能使它们发生碰撞。因此,科学家们仍然不知道他们是否遵循粒子物理标准模型规定的相互作用规则,或者是否参与了中微子独有的理论上的“秘密”相互作用。

中微子 粒子物理标准模型

在一项新研究中,中微子、核天体物理学和对称性网络 (N3AS) 的研究人员(包括加州大学圣地亚哥分校的成员)使用理论模型证明,处于生命最后阶段的大质量恒星可能自然地为研究这些相互作用提供了完美的环境。

加州大学圣地亚哥分校

当这些恒星坍缩时,中微子会带走热能,导致恒星进一步收缩。这种收缩将内部的电子加速到接近光速,将恒星推向不稳定并最终崩溃。

中微子相互作用在恒星塌缩中的作用

中子星 黑洞

费米国家加速器实验室即将进行的深层地下中微子实验 (DUNE) 或许能够测试这些想法,未来对中微子或来自塌缩恒星的引力波的观测也可能如此。

引力波 物理评论快报 DOI:10.1103/gnp5-4y8k 谷歌 发现 新闻