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幽灵中微子的“味”变或将影响宇宙生命元素的形成(2)

  为了探测中微子的存在,科学家设计了中微子探测器,比如萨德伯里中微子观测站,通过深埋在地下矿井设置中微子探测器,根据中微子在水中运动可以产生切连科夫辐射的原理寻找中微子。在核坍缩超新星的内核区域,拥有着极大的密度,并在某种情况下可以形成中子星。科学家根据计算表明恒星内核物质将与核坍缩过程中流出的中微子发生相互作用,散射一部分较小的值,而这些散射值中微子可以形成中微子晕,并且还能与继续散射的中微子发生进一步的相互作用。

  但向外流出的中微子被认为数量较少,在模拟过程中被忽略不计,而圣地亚哥加利福利亚大学的研究人员约翰·切里最新的计算表明其中存在14%的修正系数。在超新星爆发的最外层,修正系数将增加数十倍。这就意味着从超新星内核坍缩形成逃逸中微子暴与中微子晕之间发生比此前预计的更加广泛的相互作用。实际上,科学家们发现来自核坍缩超新星产生的中微子晕相互作用能直接影响演化过程,比如催生某种类型的元素,有些中微子被吸收后为超新星下一步爆发提供能量。

  中微子对超新星核坍缩过程构成影响,其主要来自中微子三种不同的“味”,即电中微子,μ中微子和τ中微子。更重要的是,中微子的“味”是可以改变的。中微子在穿过宇宙空间时,可以很自然地在多种“味”之间发生改变,但一颗超新星核坍缩过程中简并压力与引力平衡打破后产生的逃逸中微子以及形成中子星时产生的中微子暴,与中微子晕发生的相互作用进程都会强化中微子进行“味”的改变。

  超新星核坍缩进程中中微子的行为对超新星创造的元素形成具有至关重要的作用,中微子“味”状态可允许质子变成中子,或者使中子变成质子,因此中微子的“味”对超新星形成元素的种类有着关键性的影响。

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