幽靈粒子可能會在中子星碰撞中提高金產(chǎn)量

的轉(zhuǎn)變中微子在中子星合并對于塑造碰撞事件的發(fā)展方式可能至關重要。

物理學家團隊首次模擬了中微子在合并事件期間如何改變其風味。他們的結(jié)果表明，調(diào)整這些轉(zhuǎn)換的參數(shù)和結(jié)果也會改變合并的結(jié)果，包括黃金和鉑金等重 r 工藝元素在暴力的基洛諾瓦中生產(chǎn)爆炸。

事實上，當中微子從模擬中完全刪除了轉(zhuǎn)換，重元素產(chǎn)量降低了整整一個數(shù)量級。

相關：首次檢測到中子星合并中形成的重元素

“以前對雙中子星合并的模擬沒有包括中微子風味的轉(zhuǎn)變，”物理學家易秋說賓夕法尼亞州立大學。

“這部分是因為這個過程發(fā)生在納秒的時間尺度上，很難捕捉，部分原因是，直到最近，我們還對這些轉(zhuǎn)變背后的理論物理學了解不夠，這些轉(zhuǎn)變不屬于標準型號物理學。

“在我們的新模擬中，我們發(fā)現(xiàn)中微子混合和轉(zhuǎn)化的程度和位置會影響合并中噴出的物質(zhì)、合并后剩余物質(zhì)（殘余物）的結(jié)構(gòu)和組成，以及它周圍的物質(zhì)?！?/p>

命名為“幽靈粒子”，這要歸功于它們質(zhì)量極低并且與其他粒子的相互作用有限，中微子有三種“風格”，對應于與它們相關的粒子：電子、μ 子和 tau。

量子效應導致微小顆粒在傳播時在每種味道之間振蕩，它們的最終形式會影響它們與任何粒子的相互作用他們相遇了。在極端條件下，這種風味交換可能會產(chǎn)生很大的影響。

中子星碰撞當然屬于極端，涉及宇宙中一些密度最大的物體。Qiu 及其同事模擬了中子星碰撞期間的中微子變換，調(diào)整了各種參數(shù)，包括所涉及的變換。

他們特別關注電子到μ子的中微子轉(zhuǎn)換，這是合并環(huán)境中最相關的轉(zhuǎn)換。

眾所周知，中子星碰撞是生產(chǎn)重元素的工廠。恒星核心內(nèi)部發(fā)生的聚變只能產(chǎn)生鐵含量高的元素;這R-過程，或快速中子俘獲過程，是某些其他物質(zhì)的制造方式，例如金、鈾和鍶。

“電子型中微子可以將原子的三個基本部分之一的中子轉(zhuǎn)化為另外兩個，即質(zhì)子和電子。但μ子型中微子不能做到這一點。因此，中微子味道的轉(zhuǎn)化可以改變系統(tǒng)中可用的中子數(shù)量，這直接影響重金屬和稀土元素的產(chǎn)生。物理學家大衛(wèi)·拉迪斯解釋道賓夕法尼亞州立大學。

“關于這些重要元素的宇宙起源，仍然存在許多揮之不去的問題，我們發(fā)現(xiàn)，考慮中微子混合可以將元素的產(chǎn)生增加多達 10 倍?！?/p>

中微子變換也可以增加合并后的亮度引力波高達 20%;然而，還有很多未知數(shù)。例如，研究人員不確定中子星合并中的轉(zhuǎn)變究竟是如何以及何時發(fā)生的。精細的模擬可以幫助回答這些問題。

“我們目前的理解表明它們很有可能發(fā)生，我們的模擬表明，如果它們發(fā)生，它們可能會產(chǎn)生重大影響，因此將它們納入未來的模型和分析非常重要，”邱說.

該研究已發(fā)表在物理評論快報.

寶寶起名 起名