Նեյտրինոները Տիեզերքի ամենաառեղծվածային մասնիկներից են, որոնք գրեթե չեն փոխազդում նյութի հետ, բայց կարևոր դեր են խաղում տիեզերական գործընթացներում: Ամերիկացի գիտնականների նոր հետազոտությունը, որը հրապարակվել է «Physical Review Letters» (PRL) ամսագրում, ցույց է տալիս, որ զանգվածեղ աստղերի կոլապսի պահին նեյտրինոները կարող են բախվել միմյանց հետ՝ ստեղծելով պայմաններ, որոնք նման են հսկայական տիեզերական արագացուցիչի: Այս բացահայտումը կարող է բացահայտել նեյտրինոների «գաղտնի» փոխազդեցությունները, որոնք դուրս են գալիս Ֆիզիկայի ստանդարտ մոդելի սահմաններից:

Նեյտրինոներ և աստղերի կոլապս

Նեյտրինոները, որոնք հայտնի են նյութի միջով առանց հետք թողնելու անցնելու ունակությամբ, հատկապես կարևոր են դառնում զանգվածեղ աստղերի կյանքի վերջին պահերին, երբ դրանց զանգվածը զգալիորեն գերազանցում է Արեգակին: Կոլապսի ժամանակ աստղի միջուկը սեղմվում է, իսկ նեյտրինոները սկսում են ակտիվորեն տանել ջերմությունը՝ արագացնելով գործընթացը: Միջուկում էլեկտրոնները հասնում են լույսի արագությանը մոտ արագությունների, ինչը աստղը դարձնում է անկայուն: Ծայրահեղ խտության պայմաններում նեյտրինոները, որոնք սովորաբար ազատորեն լքում են աստղը, «փակվում» են ներսում և սկսում են բախվել միմյանց հետ՝ կարծես բնական «նեյտրինոների կոլայդերում»:

Նեյտրինոների «գաղտնի» փոխազդեցություններ

Ըստ Ֆիզիկայի ստանդարտ մոդելի՝ նեյտրինոները լինում են երեք տեսակի («համեր»)` էլեկտրոնային, մյուոնային և տաու-նեյտրինոներ: Աստղի կոլապսի սովորական սցենարում գերակշռում են էլեկտրոնային նեյտրինոները, ինչը հանգեցնում է սառը միջուկի ձևավորման և, որպես կանոն, նեյտրոնային աստղի առաջացման: Սակայն գիտնականները ենթադրում են, որ նեյտրինոները կարող են ունենալ «գաղտնի» փոխազդեցություններ, որոնք չեն նախատեսվում Ստանդարտ մոդելով: Այդ փոխազդեցությունները կարող են փոխել նեյտրինոների «համը»՝ ստեղծելով տաք միջուկ՝ բոլոր տեսակի նեյտրինոների հավասարաչափ բաշխմամբ: Այդ դեպքում աստղի կոլապսը կարող է ավարտվել սև խոռոչի ձևավորմամբ, այլ ոչ թե նեյտրոնային աստղով:

Բացահայտման նշանակությունը

Աստղի կոլապսի միջուկում նեյտրինոների բախումների հայտնաբերումը նոր հեռանկար է բացում նրանց հատկությունների ուսումնասիրության համար: Եթե «գաղտնի» փոխազդեցությունների մասին վարկածը հաստատվի, դա կարող է արմատապես փոխել տարրական մասնիկների ֆիզիկայի մեր ընկալումը: Նման փոխազդեցությունները կարող են վկայել նոր ֆիզիկական օրենքների գոյության մասին, որոնք դուրս են գալիս Ստանդարտ մոդելի սահմաններից:

Ապագա փորձարկումներ

Վարկածի ստուգումը հնարավոր կդառնա առաջիկա տարիներին սկսվող փորձարկումների շնորհիվ, ինչպիսին է ԱՄՆ-ում Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) փորձը: DUNE-ը կկարողանա մանրամասն ուսումնասիրել տիեզերքից եկող նեյտրինոները: Բացի այդ, կոլապսող աստղերից եկող գրավիտացիոն ալիքների և նեյտրինոների ազդանշանների դիտարկումները, որոնք իրականացվում են ժամանակակից աստղադիտակներով և դետեկտորներով, ինչպիսիք են LIGO-ն և IceCube-ը, կարող են տրամադրել տվյալներ՝ հաստատելու կամ հերքելու տեսությունը: Օրինակ, 2023 թվականին «Ջեյմս Ուեբ» աստղադիտակը գրանցել է Messier 82 գալակտիկայում գերնոր աստղից եկող նեյտրինոներ, ինչը կարևոր քայլ էր նման գործընթացների ուսումնասիրության մեջ:

Եզրակացություն

Նոր հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ զանգվածեղ աստղերի կոլապսը կարող է ծառայել որպես բնական լաբորատորիա՝ նեյտրինոների և նրանց հնարավոր «գաղտնի» փոխազդեցությունների ուսումնասիրման համար: Բացահայտումը կարող է հեղափոխել տարրական մասնիկների ֆիզիկայի և աստղերի էվոլյուցիայի մասին պատկերացումները: Ապագա փորձարկումները, ինչպիսին է DUNE-ը, և տիեզերքի դիտարկումները կօգնեն գիտնականներին բացահայտել այս խուսափողական մասնիկների գաղտնիքները՝ մեզ ավելի մոտեցնելով Տիեզերքի հիմնարար օրենքների ընկալմանը: