Ученые выяснили, от чего зависит судьба звезд во Вселенной

МОСКВА, 30 июл - РИА Новости. Международная группа исследователей под руководством ученых Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ, Москва, входит в Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт") выяснила, что от концентрации изотопа водорода-4 в ядре звезд зависит, чем кончится "жизнь" того или иного светила, этот результат позволит точнее предсказывать будущее звезд, сообщила пресс-служба Курчатовского института.

В быстро сжимающемся (коллапсирующем) ядре сверхновой звезды содержится множество легких, так называемых нейтронно-избыточных изотопов водорода и гелия, в первую очередь, изотопа водорода-4 (имеющего также название квадий). Оказалось, что именно присутствие квадия в том или ином количестве влияет на темпы обмена энергией между веществом и потоком элементарных частиц нейтрино внутри звезды. В зависимости от этого либо произойдет взрыв сверхновой, либо ударная волна затухнет, и вся звезда сколлапсирует в черную дыру, поясняется в сообщении.

В новом исследовании ученые ИТЭФ совместно с коллегой из Базельского университета (Швейцария) сравнили результаты вычислений по трем так называемым уравнениям состояния звездного вещества и выяснили, что одна из важнейших переменных в этих уравнениях никогда не присутствовала.

«

"В самых продвинутых уравнениях состояния учитываются тысячи ядер. Но изотоп водород-4 никогда в эти наборы не включался. Более того, другие легкие нейтронно-избыточные изотопы тоже редко кем рассматривались. А они оказались важны", - отметил ведущий автор исследования, заведующий лабораторией физики плазмы и астрофизики Курчатовского института Андрей Юдин, слова которого цитируются в сообщении.

"Мы показали, что влияние легких нейтронно-избыточных изотопов на параметры уравнения состояния вещества, и, соответственно, непосредственно на динамику коллапса, малы. Но изменения в скоростях реакций нейтрино с веществом могут быть значительны", - пояснил Юдин.

Открытие ученых крайне важно, поскольку именно нейтрино "управляют" процессом коллапса и взрыва звезды, подчеркивается в пресс-релизе. Нейтрино уносят в сто раз больше энергии, чем выделяется в виде кинетической энергии разлетающегося вещества, и в 10 тысяч раз больше энергии, чем уносят кванты электромагнитного излучения - фотоны.

«

"А ведь именно вспышка фотонного излучения и является тем чрезвычайно ярким событием, сравнимым по светимости с сиянием целой галактики, которое мы и называем взрывом сверхновой. Поэтому даже маленькие изменения в темпах обмена энергией между веществом и потоком нейтрино внутри звезды могут решить вопрос: произойдет ли взрыв, или ударная волна затухнет, и вся звезда сколлапсирует в черную дыру", - говорится в сообщении.

"Достаточно от захлестывающего звезду потока нейтрино забрать лишь один процент энергии, и мы получим успешный взрыв сверхновой. Потому-то изменения в скорости реакций нейтрино с веществом так важны. Мы обращаем внимание исследователей на то, что эффект, вызываемый учетом легких изотопов важен, должен учитываться, и может повлиять на процесс взрыва", - сказал Юдин.