Quando as estrelas de alta massa chegam ao final de suas vidas, elas explodem em supernovas monumentais. Mas, quando a enorme maioria desses monstros morrem, a teoria prevê que eles não podem revelar a implosão de seus núcleos maciços.
© Chandra (supernova Tycho)
Em vez disso, se a implosão ocorrer tão rapidamente, onde todos os fótons criados são imediatamente engolidos pelo buraco negro recém-formado. Estimativas sugerem que 20% das estrelas enormes o suficiente para formar o colapso de supernovas diretamente em um buraco negro ocorrem sem uma explosão. Estas supernovas frustradas simplesmente desaparecem do céu deixando tais previsões aparentemente impossíveis de serem verificadas. Mas um novo estudo explora o potencial dos neutrinos, partículas subatômicas que raramente interagem com a matéria normal, pode escapar durante o colapso, e ser detectado, anunciando a morte de um gigante.
Atualmente, apenas uma supernova foi detectada pelos seus neutrinos. Esta foi a supernova SN 1987a, uma supernova relativamente próxima, que ocorreu na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa.
Atualmente, apenas uma supernova foi detectada pelos seus neutrinos. Esta foi a supernova SN 1987a, uma supernova relativamente próxima, que ocorreu na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa.
© Hubble (SN 1987A)
Quando esta estrela explodiu, os neutrinos escapou da superfície da estrela e chegaram aos detectores na Terra três horas antes de a onda de choque atingir a superfície, produzindo um brilho visível. No entanto, apesar da enormidade da erupção, apenas 24 neutrinos (ou mais precisamente, anti-neutrinos de elétrons), foram detectados entre os três detectores.
Quanto mais longo o evento, mais a seus neutrinos serão espalhados, que por sua vez, diminui o fluxo no detector. Com detectores de corrente, a expectativa é que eles são grandes o suficiente para detectar eventos de supernovas em torno de uma taxa de 1-3 por século originários de dentro da Via Láctea e de nossos satélites. Mas o raio de detecção pode ser aumentado com detectores maiores. A geração atual utiliza detectores com massas da ordem de mil toneladas de fluido de detecção, mas futuros detectores serão da ordem de megatons, empurrando a esfera de detecção de até 6,5 milhões de anos luz, que incluem o nosso grande vizinho mais próximo, a galáxia de Andrômeda . Com tais recursos avançados, os detectores seriam capazes de encontrar rajadas de neutrinos na ordem de uma vez por década.
Assumindo que os cálculos estão corretos e que 20% das supernovaa implodem diretamente, isto significa que tais detectores gigantescos poderiam detectar 1-2 supernovas que falharam por século. Felizmente, isso é um pouco maior devido à massa adicional da estrela, o que tornaria a energia total do evento maior, e enquanto isso não escaparia como a luz, que corresponderia a um aumento da produção de neutrinos. Assim, a esfera de detecção pode ser conduzida para 13 milhões de anos-luz, que integrará várias galáxias com altas taxas de formação de estrelas e, consequentemente, supernovas.
A explosão de neutrinos é o começo e o fim da história, que não poderia inicialmente definir um evento como diferente de outras supernovas, como os que formam as estrelas de nêutrons.
Para desvendar as sutis diferenças, as energias e durações envolvidas nas supernovas foram examinadas. A falha nas rajadas de neutrinos de supernovas teriam durações mais curtas (~1s) segundo), enquanto que nas estrelas de nêutrons (~10s). Além disso, a energia liberada na colisão que compõe a detecção seria maior para as supernovas que falharam, que é acima de 56 MeV, e nas estrelas de nêutrons é cerca de 33 MeV). Este aspecto pode potencialmente diferenciar entre os dois tipos.
Fonte: Universe Today
Quanto mais longo o evento, mais a seus neutrinos serão espalhados, que por sua vez, diminui o fluxo no detector. Com detectores de corrente, a expectativa é que eles são grandes o suficiente para detectar eventos de supernovas em torno de uma taxa de 1-3 por século originários de dentro da Via Láctea e de nossos satélites. Mas o raio de detecção pode ser aumentado com detectores maiores. A geração atual utiliza detectores com massas da ordem de mil toneladas de fluido de detecção, mas futuros detectores serão da ordem de megatons, empurrando a esfera de detecção de até 6,5 milhões de anos luz, que incluem o nosso grande vizinho mais próximo, a galáxia de Andrômeda . Com tais recursos avançados, os detectores seriam capazes de encontrar rajadas de neutrinos na ordem de uma vez por década.
Assumindo que os cálculos estão corretos e que 20% das supernovaa implodem diretamente, isto significa que tais detectores gigantescos poderiam detectar 1-2 supernovas que falharam por século. Felizmente, isso é um pouco maior devido à massa adicional da estrela, o que tornaria a energia total do evento maior, e enquanto isso não escaparia como a luz, que corresponderia a um aumento da produção de neutrinos. Assim, a esfera de detecção pode ser conduzida para 13 milhões de anos-luz, que integrará várias galáxias com altas taxas de formação de estrelas e, consequentemente, supernovas.
A explosão de neutrinos é o começo e o fim da história, que não poderia inicialmente definir um evento como diferente de outras supernovas, como os que formam as estrelas de nêutrons.
Para desvendar as sutis diferenças, as energias e durações envolvidas nas supernovas foram examinadas. A falha nas rajadas de neutrinos de supernovas teriam durações mais curtas (~1s) segundo), enquanto que nas estrelas de nêutrons (~10s). Além disso, a energia liberada na colisão que compõe a detecção seria maior para as supernovas que falharam, que é acima de 56 MeV, e nas estrelas de nêutrons é cerca de 33 MeV). Este aspecto pode potencialmente diferenciar entre os dois tipos.
