中微子——这种几乎不与物质相互作用的幽灵般粒子——可能正悄然重塑大质量恒星的命运。最新研究表明，恒星坍缩时会形成天然的"中微子对撞机"，使科学家得以用地球上从未实现的方式探测这些难以捉摸的粒子。若中微子确实通过尚未被发现的力发生相互作用，它们可能促使恒星坍缩成黑洞而非中子星，从而重塑我们对宇宙演化的理解。
目前，由中微子、核天体物理学与对称性研究网络（N3AS）的研究团队（包括数名来自加州大学圣地亚哥分校的成员）通过理论计算揭示了巨大质量恒星坍缩时如何成为"中微子对撞机"。中微子从这些恒星窃取热能，迫使恒星收缩并使其电子以近光速运动，最终导致恒星失去稳定性并发生坍缩。
当坍缩恒星的密度达到极高值时，中微子会被捕获并相互碰撞。若仅存在标准模型相互作用，中微子将主要呈现电子味，物质将相对"冷态"，坍缩后可能形成中子星残骸。然而，改变中微子味的秘密相互作用会彻底改变这一过程——产生所有味型的中微子，形成以中子为主的"热态"核心，并可能最终产生黑洞残骸。
费米国家加速器实验室即将开展的深层地下中微子实验（DUNE），以及未来对坍缩恒星产生的中微子或引力波的观测，或将验证这些理论。
这项发表于2025年6月18日《物理评论快报》的研究由加州大学圣地亚哥分校的Anna M. Suliga、Julien Froustey、Lukáš Gráf、Kyle Kehrer和George Fuller主导，并与多家机构的合作者共同完成。研究部分资金来源于国家科学基金会（PHY-2209578与PHY-2020275）、能源部（DE-AC02-07CHI11359）及西蒙斯基金会（2017-228）。