Es una afirmación aleccionadora que las estrellas como el sol, o mejor dicho, todas las estrellas, eventualmente morirán; sí, incluso el sol. Sin embargo, que no cunda el pánico, todavía nos quedan unos cuantos miles de millones de años, así que llegarás al final de este artículo. Las estrellas más masivas mueren como consecuencia de las espectaculares explosiones de supernovas y, cuando lo hacen, envían una explosión de neutrinos por todo el universo. Los astrónomos ahora creen que es probable que haya un fondo de neutrinos en todo el cosmos y que algún día podremos mapear la distribución histórica de las explosiones de supernovas, tal vez incluso en 2035.
La muerte de las estrellas puede compararse con el plástico de burbujas; algunas, de manera decepcionante, simplemente hacen “pffft”, como las estrellas de menor masa, como nuestro sol, mientras que otras dan un estallido nítido y satisfactorio, como las estrellas que tienen más de ocho veces la masa del sol. Cuando estas estrellas masivas explotan, en realidad es un proceso fascinante en sí mismo. Las fuerzas dentro de una estrella están en equilibrio durante la mayor parte de su vida: la fuerza de gravedad que atrae hacia adentro está equilibrada por la fuerza termonuclear que empuja hacia afuera, el resultado de la fusión nuclear en el núcleo de la estrella.
Las estrellas masivas aparecen porque generalmente alcanzan una etapa al final de su vida con un núcleo rico en hierro y el hierro fusionado no produce energía, sino que la absorbe. Con un núcleo de hierro, la fuerza termonuclear cesa y el núcleo colapsa, lo que provoca una explosión masiva de supernova. Ahora bien, cada vez que los átomos se rompen o fusionan, emiten neutrinos; Incluso frutas humildes como los plátanos los producen a partir de la radiactividad natural del potasio.
Lo mismo ocurre con las explosiones de supernovas. Cuando ocurren, las explosiones o neutrinos se dispersan por todo el universo, en el orden de 1058. A lo largo de la historia del universo, los neutrinos se han dispersado por todo el espacio, por lo que ahora son una de las partículas con masa más abundantes en todo el universo. Son tan abundantes que un billón de partículas de neutrinos atraviesan nuestro cuerpo cada segundo.
Es difícil saber cuántas estrellas se han convertido en supernovas desde el Big Bang hace 13.800 millones de años, pero es posible que estudiar el “zumbido” de fondo de los neutrinos, el llamado fondo difuso de neutrinos de supernova (DSNB), pueda revelar la respuesta. El DSNB aún no ha sido descubierto, pero si podemos detectarlo, podremos determinar la tasa histórica de colapso del núcleo desde el principio de los tiempos.
Este intrigante concepto se está explorando con varios instrumentos existentes y futuros, en particular el Observatorio Subterráneo de Neutrinos de Jiangmen (JUNO), que comenzará a recopilar datos en 2023, y el detector de neutrinos Super Kwmiokande en Japón, que ha estado recopilando datos durante los últimos años. ocho años. Estos y otros instrumentos están probando el DSNB y refinando los modelos.
El equipo (Nick Ekanger, Shunsaku Horiuchi, Hiroki Nagakura y Samantha Reitz) utilizó los datos disponibles de estos y otros instrumentos para refinar las estimaciones del DSNB y deducir que debería ser detectable y concluyó que es posible en su artículo publicado en la preimpresión de arXiv. servidor. Si bien aún no se ha detectado, es una perspectiva emocionante que dentro de la próxima década podamos deducir de las observaciones la tasa de explosiones de supernovas a medida que el universo ha evolucionado.
Con información de arXiv
