|
Звезды, которые умерли еще до рождения Земли
|
|
|
|
Представьте, что вы смотрите в ночное небо и видите, как звезда внезапно вспыхивает ярче, чем все, что находится поблизости. Вспышка настолько яркая, что на мгновение затмевает всю галактику, а затем исчезает навсегда.
|
|
|
|
Такая жестокая судьба встречается редко: менее 1% звезд достаточно велики, чтобы закончить свою жизнь подобным образом. Действительно, такие драматические взрывы происходят только у так называемых "массивных звезд". Это звезды с массой, примерно в восемь и более раз превышающей массу Солнца.
|
|
|
|
Но эти космические взрывы, известные как вспышки сверхновых, естественно, завораживали астрономов на протяжении веков. Например, в 1572 году датский астроном Тихо Браге наблюдал взрыв сверхновой, настолько яркий, что его можно было наблюдать невооруженным глазом в течение двух лет.
|
|
|
|
Однако то, что мы можем увидеть своими глазами или даже с помощью мощных телескопов, когда эти звезды умирают, - это лишь малая часть истории. Поскольку большая часть энергии сверхновой уносится нейтрино, это почти невидимые частицы, которые часто называют "частицами-призраками", поскольку они проходят почти через все на своем пути.
|
|
|
|
Теперь ученые наконец-то близки к тому, чтобы увидеть этих призрачных посланцев. С помощью чрезвычайно мощного телескопа, спрятанного глубоко под землей в Японии, астрономы, возможно, смогут увидеть этих звездных "призраков", а вместе с ними и остатки взрывов звезд, которые умерли около 10 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
|
|
|
Частицы из доисторических времен
|
|
|
|
И есть действительно хороший шанс, что ученые смогут, наконец, увидеть эти призрачные частицы в этом году. Во многом это связано с тем, что японский телескоп Super-Kamiokande получил модернизацию, которая значительно расширила его возможности по обнаружению нейтрино сверхновых.
|
|
|
|
Для меня, как астрофизика элементарных частиц, это, вероятно, было бы одним из самых захватывающих научных достижений в моей жизни. Действительно, это означало бы, что мы могли бы видеть частицы, которые образовались еще до того, как появилась сама Земля, поскольку телескоп теперь достаточно чувствителен, чтобы улавливать слабое "свечение" всех взрывающихся звезд во Вселенной.
|
|
|
|
Все это возможно, потому что нейтрино почти никогда ни с чем не взаимодействуют. У них нет электрического заряда. Таким образом, они могут путешествовать в космосе — и даже по целым планетам — не будучи поглощенными или рассеянными, так что почти ничто не может их остановить.
|
|
|
|
На самом деле, миллиарды этих призрачных частиц проходят через ваше тело каждую секунду, а вы даже не замечаете этого, и некоторые из них путешествовали более 10 миллиардов лет, чтобы попасть сюда.
|
|
Когда умирает звезда
|
|
|
|
Большие идеи порождают большие вопросы, и один из таких вопросов, который пытаются выяснить астрофизики, заключается в том, что остается после взрыва такой звезды.
|
|
|
|
Превращается ли коллапсирующее ядро в черную дыру? Или же оно образует звезду другого типа, известную как нейтронная звезда, которая со временем медленно остывает? Нейтронная звезда - это невероятно плотный объект, всего около 20 километров (12 миль) в поперечнике, размером примерно с большой город или протяженностью примерно с Манхэттен.
|
|
|
|
Если ученым удастся обнаружить объединенный сигнал от всех когда-либо возникавших сверхновых, это приблизит нас к ответу на эти вопросы. Это также позволило бы нам изучать гибель звезд на протяжении всей истории Вселенной, используя частицы, которые летели к нам миллиарды лет, никогда не останавливаясь.
|
|
|
|
Вспышки сверхновых в нашей галактике редки и происходят лишь раз в несколько десятилетий. Но по всей Вселенной массивные звезды взрываются в виде сверхновых примерно раз в секунду. Когда они взрываются, то выделяют огромную энергию: только около 1% приходится на видимый свет, в то время как 99% улетучивается в виде нейтрино.
|
|
|
|
Несмотря на то, что эти нейтрино почти невидимы, они несут в себе историю каждой звезды, которая когда—либо взрывалась, и теперь, возможно, мы впервые сможем их поймать.
|
|
|
|
Так что, если в 2026 году произойдет первое четкое обнаружение, это ознаменует новую эру в астрономии. Впервые мы будем наблюдать не просто яркие взрывы близлежащих звезд, но и общую историю всех массивных звезд, которые когда-либо жили и умирали.
|
|
|
|
А все начинается с телескопа, спрятанного глубоко под землей в Японии, который терпеливо наблюдает за слабым, призрачным свечением старейших взрывов во Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
