一個國際研究人員小組發(fā)現(xiàn)，某個大質(zhì)量恒星內(nèi)部的氖氣可以消耗核中的電子，這一過程稱為電子捕獲，該過程導致恒星坍塌成中子星并產(chǎn)生超新星。

研究人員感興趣的是學習的最終命運星一內(nèi)質(zhì)量8到10個太陽質(zhì)量，還是太陽的8至10倍質(zhì)量的范圍。該質(zhì)量范圍很重要，因為它包括恒星具有足夠大的質(zhì)量以進行超新星爆炸以形成中子星，還是具有較小質(zhì)量以形成白矮星而不變?yōu)槌滦侵g的邊界。

一個八到十個太陽質(zhì)量的恒星通常形成一個由氧，鎂和氖組成的核(圖1)。核心富含簡并的電子，這意味著在致密的空間中有大量電子，能量足夠高，可以使核心抵抗重力。一旦核心密度足夠高，電子就會先被鎂和霓虹燈消耗，然后再在核心內(nèi)發(fā)現(xiàn)。過去的研究證實，一旦核的質(zhì)量接近錢德拉塞卡的極限質(zhì)量(稱為電子俘獲)，鎂和氖就可以開始吞噬電子，但有關(guān)電子俘獲是否會引起中子星形成的爭論一直存在。一個由多個機構(gòu)組成的研究小組研究了8.4太陽質(zhì)量恒星的演化，并對其進行計算機模擬，以尋找答案。利用鈴木最新更新的數(shù)據(jù)，得出密度依賴和溫度依賴的電子俘獲率，他們模擬了恒星核心的演化，這是由退化電子對恒星自身重力的壓力所支持的。由于鎂(主要是氖)會吞噬電子，因此電子數(shù)量減少，核心迅速收縮(圖2)。

電子俘獲也釋放熱量。當芯的中心密度超過1010g / cm3時，芯中的氧氣開始燃燒芯中心區(qū)域中的材料，從而將它們轉(zhuǎn)變?yōu)殍F基核，例如鐵和鎳。溫度變得如此之高，以至于質(zhì)子游離并逸出。然后電子變得更容易被自由質(zhì)子和鐵基核俘獲，并且密度如此之高，以至于核塌陷而沒有產(chǎn)生熱核爆炸。

在新的電子捕獲速率下，發(fā)現(xiàn)氧氣燃燒稍微偏離中心。盡管如此，坍塌形成了一個中子星并引起了超新星爆炸，表明可以發(fā)生電子捕獲超新星。