// TOM'S HARDWARE ITALIA — SPAZIO & SCIENZA
Le stelle potrebbero non esplodere per i neutrini: che fine fanno?
Mariam Gogilashvili e Irene Tamborra, dell’Università di Copenaghen, hanno studiato come il cambiamento di identità dei neutrini possa impedire ad alcune stelle di esplodere alla fine della loro vita. Il lavoro, in pubblicazione su Physical Review D, suggerisce che questo fenomeno possa ridurre l’energia trasferita alla materia durante il collasso stellare, favorendo la formazione di un buco nero senza una supernova.
Nei modelli delle supernovae da collasso del nucleo, i neutrini contribuiscono a far ripartire un’esplosione che rischia di arrestarsi. Quando il nucleo cede alla gravità, si forma un’onda d’urto diretta verso l’esterno, che perde energia mentre incontra la materia in caduta. Le enormi quantità di neutrini prodotte nelle regioni centrali possono riscaldare il materiale dietro il fronte e aiutarlo a proseguire verso gli strati esterni.
Il trasferimento di energia dipende però dall’identità delle particelle. Esistono tre sapori di neutrino, associati all’elettrone, al muone e al tau, con le rispettive antiparticelle. Le oscillazioni di sapore permettono ai neutrini di cambiare identità durante la propagazione. Modificando la distribuzione dell’energia tra queste componenti, il fenomeno può alterare il riscaldamento e il raffreddamento della materia nella regione che alimenta l’esplosione.
Per inserire questo processo nei calcoli, le ricercatrici hanno adottato una descrizione semplificata: conversioni pressoché istantanee e equipartizione dell’energia tra i sei tipi di particelle, contando neutrini e antineutrini. Il modello applica questa redistribuzione nella regione esterna al nucleo dove i neutrini si disaccoppiano dalla materia. Le autrici hanno provato tre diverse soglie di densità per delimitare la zona interessata e confrontare gli effetti della scelta.
Con queste ipotesi, Gogilashvili e Tamborra hanno simulato l’evoluzione finale di quasi 200 stelle, con masse iniziali comprese tra 9 e 120 volte quella del Sole. Il confronto esplora quindi progenitrici molto diverse, cercando di stabilire quando il cambiamento di sapore possa modificare l’esito del collasso. I risultati dipendono da un trattamento approssimato delle conversioni, anziché da una descrizione completa della loro complessa dinamica.
Nelle simulazioni, la redistribuzione tende a spostare più energia verso le componenti associate a muone e tau, riducendo quella trasferita alla materia dietro l’onda d’urto. In alcuni casi il fronte si arresta e l’esplosione fallisce: gran parte della stella può allora precipitare verso il centro, contribuendo alla formazione di buchi neri. L’effetto emerge soprattutto per progenitrici tra circa 15 e 30 masse solari.
Questo intervallo si sovrappone alle masse delle supergiganti rosse, stelle che compaiono meno spesso del previsto tra le progenitrici identificate delle supernovae. Un’altra discrepanza riguarda il confronto tra la formazione stellare nell’Universo e il numero di esplosioni osservate: la prima suggerisce una frequenza di supernovae superiore a quella rilevata. Il meccanismo proposto offre una possibile spiegazione per una parte di queste assenze, attraverso collassi che non producono l’esplosione attesa.
Aggiungi Tom's Hardware alle tue fonti preferite su Google