높은 질량의 별들이 그들의 삶을 끝내면 기념비적 인 초신성이 폭발합니다. 대신, 파열은 너무 빨리 발생하여 반동과 그 동안 생성 된 모든 광자가 즉시 새로 형성된 블랙홀로 삼켜집니다. 추정에 따르면 초신성을 형성하기에 충분히 큰 별의 20 %가 폭발없이 블랙홀로 직접 붕괴되는 것으로 나타났습니다. 이“실패한 초신성”은 하늘에서 사라져서 그러한 예측을 확인하는 것이 불가능 해 보인다. 그러나 새로운 논문은 정상적인 물질과 거의 상호 작용하지 않는 아 원자 입자 인 중성미자 가능성을 탐구하고, 붕괴 중에 탈출 할 수 있으며, 거인의 죽음을 예고한다.
현재, 중성미자는 하나의 초신성을 감지했습니다. 이것은 우리 자신의 위성 은하 인 대 마젤란운에서 발생한 비교적 가까운 초신성 인 초신성 1987a였다. 이 별이 폭발했을 때, 중성미자는 별 표면을 벗어나 충격파가 표면에 도달하기 3 시간 전에 지구의 탐지기에 도달하여 눈에 띄게 밝아졌습니다. 그러나 폭발의 거대한 영향에도 불구하고 24 개의 중성미자 (또는 더 정확하게는 전자 항 중성자)만이 3 개의 검출기 사이에서 검출되었다.
이벤트가 멀어 질수록 중성미자가 더 많이 퍼져서 검출기의 플럭스가 줄어 듭니다. 현재 탐지기를 사용하면 은하수와 위성에서 발생하는 세기 당 1 ~ 3 초 정도의 초신성 사건을 탐지 할 수있을 것으로 기대됩니다. 그러나 대부분의 천문학에서와 같이 탐지 범위가 클수록 탐지 반경을 늘릴 수 있습니다. 현재 세대는 유체를 감지하는 킬로톤 정도의 질량을 가진 검출기를 사용하지만, 제안 된 검출기는 이것을 메가톤으로 증가시켜 가장 넓은 이웃 인 안드로메다 은하를 포함하여 650 만 광년까지 감지 범위를 넓 힙니다. . 이러한 향상된 기능으로 검출기는 10 년에 한 번 정도 중성미자 버스트를 발견 할 것으로 예상됩니다.
계산이 정확하고 초신성의 20 %가 직접적으로 붕괴한다고 가정하면, 이러한 가가 탄 검출기는 세기 당 1-2 개의 실패한 초신성을 감지 할 수 있습니다. 운 좋게도 이것은 별의 질량이 크기 때문에 약간 향상되어 이벤트의 총 에너지가 높아지고 빛으로 탈출하지는 않지만 중성미자 출력이 증가합니다. 따라서, 검출 영역은 잠재적으로 1 천 3 백만 광년으로 확장 될 수 있으며, 이는 높은 별 형성 속도를 갖는 여러 은하와 결과적으로 수퍼 노브를 포함 할 것이다.
이로 인해 레이더에서 실패한 초신성을 감지 할 수있는 가능성이 높아지지만 더 큰 문제가 남아 있습니다. 중성미자 감지기가 갑자기 중성미자 버스트를 기록한다고 가정 해 봅시다. 전형적인 초신성과 함께,이 탐지는 초신성의 광학적 탐지로 빠르게 이어질 것이나, 초신성에 실패하면, 후속 조치는 없을 것이다. 중성미자 버스트는 이야기의 시작과 끝이며, 중성자 별을 형성하는 것과 같은 다른 초신성과는 다른 사건을 긍정적으로 정의 할 수 없었습니다.
미묘한 차이를 없애기 위해이 팀은 초신성을 모델링하여 관련된 에너지와 지속 시간을 조사했습니다. 실패한 초신성을 중성자 별을 형성하는 것과 비교할 때, 실패한 초신성 중성미자 버스트는 중성자 별을 형성하는 것보다 짧은 기간 (~ 1 초)을 가질 것으로 예측했다 (~ 10 초). 또한, 충돌을 감지하여 감지를 구성하는 에너지는 실패한 초신성 (최대 56 MeV 대 33 MeV)에 대해 더 높습니다. 이 차이는 두 유형을 구별 할 수 있습니다.
