Las supernovas desempeñan un papel crucial en la configuración del universo. Expulsan grandes cantidades de elementos pesados al espacio, formando los componentes básicos de nuevas estrellas y planetas. Por lo tanto, comprender cómo funcionan las supernovas es esencial para desentrañar los procesos detrás de la formación y evolución del cosmos.
En el corazón de una supernova se encuentra el núcleo de una estrella masiva que ha agotado su combustible nuclear. Este núcleo colapsa bajo su gravedad, generando una tremenda onda de choque que impulsa las capas exteriores de la estrella hacia el espacio. La energía liberada durante esta explosión es tan inmensa que eclipsa brevemente a toda una galaxia.
Los neutrinos se producen copiosamente en las supernovas, pero su papel exacto como combustible para las explosiones sigue siendo enigmático. Estudios anteriores han sugerido que los neutrinos se llevan una cantidad significativa de energía, apagando potencialmente la supernova. Sin embargo, el nuevo estudio realizado por el equipo dirigido por RIKEN desafía esta sabiduría convencional.
Los investigadores utilizaron supercomputadoras para simular las condiciones dentro de una supernova y rastrear el comportamiento de los neutrinos. Descubrieron que los neutrinos pueden entrelazarse, un fenómeno de la mecánica cuántica en el que las partículas exhiben una fuerte interdependencia, incluso cuando están separadas por grandes distancias.
"Descubrimos que el entrelazamiento conduce a un nuevo mecanismo de enfriamiento", explica Shinya Wanajo, astrofísico teórico de RIKEN y autor principal del estudio. "Los neutrinos intercambian energía entre sí mediante entrelazamiento, lo que permite que el núcleo de la supernova retenga más energía y alimente la explosión".
Este hallazgo anula la suposición anterior de que los neutrinos actúan únicamente como un drenaje de energía en las supernovas. En cambio, su entrelazamiento les permite desempeñar un papel más complejo, mediando en la transferencia de energía dentro del núcleo explosivo y contribuyendo potencialmente a la violencia de la explosión.
El estudio abre nuevas vías para comprender la física de las supernovas y el papel de los efectos cuánticos en la configuración del cosmos. Enfatiza la importancia de considerar la mecánica cuántica al modelar el comportamiento de partículas en condiciones extremas, ampliando los límites de la investigación en astrofísica.
Como concluye Shinya Wanajo:"Nuestro estudio demuestra la profunda influencia de la mecánica cuántica en las escalas más grandes del universo. Desentrañar estos fenómenos cuánticos es crucial para avanzar en nuestro conocimiento del cosmos y obtener una apreciación más profunda de las intrincadas fuerzas que dan forma a nuestra existencia. "
