Keď hviezdy vysokej hmotnosti skončia svoj život, explodujú v monumentálnej supernovy. Namiesto toho k výbuchu dôjde tak rýchlo, že odskočenie a všetky fotóny vytvorené počas neho sa okamžite prehltnú do novo vytvorenej čiernej diery. Odhady naznačujú, že až 20% hviezd, ktoré sú dostatočne veľké na to, aby vytvorili supernovy, sa zrúti priamo do čiernej diery bez výbuchu. Tieto „neúspešné supernovy“ by jednoducho zmizli z neba, čím by sa tieto predpovede zdali nemožné overiť. Nový dokument však skúma potenciál pre neutrína, subatomické častice, ktoré zriedka interagujú s normálnou hmotou, by mohli počas kolapsu uniknúť a byť odhalené, čo by znamenalo smrť obra.
V súčasnosti jej neutrína detegovali iba jednu supernovu. Bola to supernova 1987a, relatívne blízka supernova, ku ktorej došlo vo Veľkom Magellanovom mračne, našej satelitnej galaxii. Keď táto hviezda explodovala, neutrína utiekli z povrchu hviezdy a dosiahli detektory na Zemi tri hodiny predtým, ako rázová vlna dosiahla povrch, čo spôsobilo viditeľné rozjasnenie. Napriek enormnosti erupcie bolo medzi tromi detektormi zistených iba 24 neutrín (alebo presnejšie elektronových antineutrín).
Čím ďalej je udalosť ďalej, tým viac sa jej neutrína rozptýlia, čo zase znižuje tok detektora. Pri súčasných detektoroch sa očakáva, že sú dostatočne veľké na to, aby detegovali udalosti supernov okolo 1–3 za storočia, všetky pochádzajúce z Mliečnej dráhy a našich satelitov. Ale rovnako ako v prípade väčšiny astronómie je možné pri väčších detektoroch zväčšiť dosah. Súčasná generácia používa detektory s hmotnosťou rádovo kiloton detekčnej tekutiny, ale navrhované detektory by to zvýšili na megatóny, čím by sa sféra detekovateľnosti posunula až na 6,5 milióna svetelných rokov, čo by zahŕňalo aj nášho najbližšieho veľkého suseda, galaxiu Andromeda. , Pri takýchto vylepšených schopnostiach by sa od detektorov malo očakávať, že nájdu neutrínové výbuchy rádovo jedenkrát za desať rokov.
Za predpokladu, že výpočty sú správne a že 20% supernovy sa imploduje priamo, znamená to, že takéto gargantuanove detektory dokážu detekovať 1-2 neúspešné supernovy za storočie. Našťastie je to mierne vylepšené v dôsledku extra hmotnosti hviezdy, ktorá by zvýšila celkovú energiu udalosti, a hoci by to neuniklo ako svetlo, zodpovedalo by to zvýšenému výstupu neutrína. Detekčná sféra by sa teda mohla vytlačiť na potenciálne 13 miliónov svetelných rokov, ktoré by obsahovali niekoľko galaxií s vysokou mierou tvorby hviezd a následne supernoave.
Aj keď to dáva na radar potenciál na detekciu neúspešných supernov, pretrváva však väčší problém. Povedzme, že neutrínové detektory zaznamenávajú náhly výbuch neutrín. Pri typických supernovách by táto detekcia bola rýchlo nasledovaná optickou detekciou supernov, ale pri neúspešnej supernovovej by následné sledovanie neprišlo. Výbuch neutrína je začiatkom a koncom príbehu, ktorý nemohol spočiatku pozitívne definovať takú udalosť, ktorá sa líši od iných supernov, ako sú tie, ktoré tvoria neutrónové hviezdy.
Aby sa odstránili jemné rozdiely, tím modeloval supernov, aby preskúmal zahrnuté energie a trvanie. Pri porovnaní zlyhaní supernov s tými, ktoré tvorili neutrónové hviezdy, predpovedali, že zlyhania neutrínových supernov by mali kratšie trvanie (~ 1 sekundu) ako tie, ktoré tvorili neutrónové hviezdy (~ 10 sekúnd). Okrem toho energia prenášaná pri zrážke, ktorá tvorí detekciu, by bola vyššia pri zlyhaní supernov (do 56 MeV oproti 33 MeV). Tento rozdiel by mohol potenciálne rozlišovať medzi týmito dvoma typmi.
