用中微子预测超新星爆发


用中微子预测超新星爆发


超新星释放出深不可测的能量 。 如果在我们的星系中有一颗超新星爆发 , 即使在白天也能看到 。 但所有这些光只是爆炸能量的一小部分 , 超新星产生的几乎99%的能量是由中微子带走的 。 今天 , 我们将讨论这些微小的、难以发现的粒子可以教给我们什么 。
你可能听过这样一句话:“我们都是恒星的产物 。 ”恒星几乎构成了对生命至关重要的所有元素 。 超新星是这个过程中非常重要的一部分 , 当一颗恒星在超新星中爆炸时 , 就会产生重元素 。 而且 , 爆炸将物质抛向各个方向 , 从而允许这些物质在未来创造出行星 。 如果星星是烹饪生命成分的厨房 , 那么超新星就是将这些成分运送到您附近的送货卡车 。
超新星也会产生中微子 , 一颗超新星在几秒钟内释放的中微子将比这颗恒星的整个生命周期还要多 。 如果我们能发现这些爆炸 , 中微子可以告诉我们很多关于恒星生命终结的信息 。 但我们并不完全了解整个过程是如何运作的 , 解决其中一些问题的一种方法是从头到尾观察超新星的发生 , 我们可以借助SNEWS来做到这一点 。
SNEWS是超新星预警系统 , 始于 2000 年代初期 , 它是一组来自世界各地的七个中微子探测器如果他们同时看到中微子的峰值 , SNEWS就会发出超新星的警报 。 SNEWS对天文学家来说是令人兴奋的 , 因为当一颗恒星真的变成超新星时 , 中微子会在光到达之前几个小时到达地球 , 给天文学家一个大大的提醒 。
这听起来中微子好像比光速还要快 , 但事实并非如此 。 请记住 , 中微子几乎不与物质发生相互作用;另一方面 , 光子可以通过电磁力相互作用 。 因此 , 中微子离开超新星的核心几乎没有受到干扰 , 而光子在途中受到推挤和碰撞 。 简单来说 , 当光子和中微子同时产生的时候 , 中微子直接就离开了那个区域 , 而光子与其他物质相互作用 , 要许久才能离开 。
请记住 , SNEWS是一个由全球七个中微子探测器组成的网络 。 如果任何设备检测到潜在的超新星中微子爆发 , 它就会将数据发送到中央计算机 , 计算机会自动向其邮件列表发出警报 。 事实上 , SNEWS从未真正发出过超新星警报 。
所以你要问的下一个问题可能是“我们以前有没有从超新星中发现中微子?”我们曾在1987年的超新星1987-A中成功地发现过一次超新星中微子 。 天文学家每年都会看到数百个超新星 , 但只有银河系中的超新星离我们足够近 , 我们才能从它们中发现中微子 。 我们预计每个世纪银河系会出现两到三颗超新星 , 但自1987年以来就连一颗都没有 。 如果明天发生一颗 , 我们预计会在新星中发现数十个中微子 。
如果我们能在整个爆炸过程中看到来自超新星的所有中微子 , 这将真正帮助我们了解核心坍缩超新星是如何发生的 。
【用中微子预测超新星爆发】

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