Современные модели сверхновых пока остаются нестабильными. По мере усложнения расчётов физики сталкивались с ситуациями, когда звезда либо полностью разрушалась, либо, наоборот, не взрывалась. Поэтому учёным пока трудно точно объяснить, почему одни звёзды заканчивают жизнь мощным взрывом, а другие могут избежать такого сценария.
При этом наиболее убедительные модели сходятся в том, что ключевую роль в процессе играют нейтрино. Эти частицы в огромных количествах возникают во время сложных реакций синтеза внутри сверхновой, а также при формировании вещества нейтронной звезды в центре коллапсирующего объекта. Такой процесс происходит даже в том случае, если дальнейшее сжатие приводит к образованию чёрной дыры.
Из-за уменьшения потока фотонов внешние слои звезды теряют энергию и уже не могут противостоять гравитации. Вещество начинает падать к центру, сталкиваясь по пути с ударной волной, которая движется в обратном направлении после образования нейтронной звезды или чёрной дыры. Без дополнительных факторов силы примерно уравновешиваются, ударная волна останавливается, а гравитация продолжает сжимать звезду.
Как ранее сообщала Ars Technica, нейтрино способны изменить этот баланс. Хотя они редко взаимодействуют с веществом, огромное количество частиц позволяет некоторым из них передать энергию окружающим слоям, нагреть их и помочь ударной волне преодолеть притяжение. Если этого не происходит, почти всё вещество звезды может обрушиться в чёрную дыру без взрыва.
Однако в моделях, учитывающих нагрев нейтрино, есть важное упрощение. В них нейтрино часто рассматриваются как единый фактор, хотя существуют три их типа, или «аромата»: электронный, мюонный и тау-нейтрино. Каждая частица при этом находится в состоянии, включающем все три варианта, и может переходить между ними в процессе, который называется осцилляцией ароматов.
Поэтому даже если внутри сверхновой образуются только электронные нейтрино, по пути к поверхности звезды они, вероятно, неоднократно меняют свою разновидность. Это обстоятельство необходимо учитывать при построении более точных моделей взрыва сверхновых и поведения вещества вокруг коллапсирующего ядра.