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任何冰淇淋愛好者都知道：三種口味混合的三色冰淇淋比單一口味的冰淇淋更美味。與之相似，囊括三種“味”的超新星研究才是完整的研究。在超新星爆炸時，瀕死恆星99%的能量透過中微子釋放。中微子幾乎以光速執行，與正常物質的相互作用極其微弱。當它們作為第一批“信使”到達地球時，也就預示著某顆恆星已經死亡。中微子是一種亞原子粒子，它具有三種“味”（即形態）：介子中微子、電子中微子和T中微子（tau neutrino）。為了簡化資料模型，之前的許多亞原子粒子研究都只關注了粒子的一種“味”。這就好比，他們只關注“香草”口味，而忽略了“巧克力”和“草莓”口味。最近，美國西北大學的研究人員將三種“味”一併納入研究，獲得了更多關於恆星死亡原因的線索，並嘗試闡明瞭一些現有假說。相關論文刊發在《物理評論快報》雜誌上。

論文作者、西北大學博士後Manibrata Sen參與了加州大學伯克利分校“中微子、天體核物理學和對稱性網路”專案。他認為，研究中微子之所以如此複雜，部分原因是因為它們來自緻密天體（恆星內部），其中中微子密度很高，因而彼此會產生相互作用。這就意味著，當其中一種“味”受到影響時，整體的演化也會受到系統中所有其他 “味”的影響，就像一桶正在融化的冰淇淋一樣。

當恆星核心坍塌產生超新星爆炸時，大量中微子開始疾馳猛衝，隨即產生振盪。中微子之間的相互作用會改變整個系統的性質和行為，建立一種耦合關係。因此，當中微子密度很高時，一小部分中微子會交換“味”。當不同“味”的中微子從恆星內部向四面八方發射時，轉換會迅速發生（被稱為“快速轉換”）。而且研究發現，隨著中微子數量的增加，它們的轉化率也會增加，這與質量無關。

研究人員建立了一個非線性的“快速轉換”模擬實驗：當三種中微子“味”同時存在時，快速轉換的標誌是中微子發生相互作用並改變“味”。研究人員取消了三種中微子型別具有相同角分佈的假設，讓它們各自具有了不同的分佈。同樣的概念也有兩種“味”的設定，即電子中微子和“X”中微子，其中“X”可以是介子或T，而這兩者之間的差異是微不足道的。

Sen說：“我們成功證明了三種‘味’其實是相關聯的，忽略介子中微子是不可取的。我們也證實，過去的研究結果是不完整的，當三種‘味’都納入考量時，結果會大不相同。”這項研究成果將對粒子物理學和天體物理學產生重大影響

編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊編號： 0031-9007

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