Именно взрывы сверхновых определяют химическую эволюции Вселенной, поскольку благодаря им в окружающее пространство выбрасываются тяжелые элементы, синтезированные в звезде. Ударные волны от взрыва создают уплотнения в межзвездном газе, в которых затем зарождаются новые звезды и планеты. Со сверхновыми тесно связаны такие вопросы, как образование нейтронных звезд и черных дыр, синтез сверхтяжелых элементов, происхождение космических лучей, природа космических гамма-всплесков и многое другое.
На сегодняшний день отсутствует общепринятая надежная теория, которая способна количественно описать механизм взрыва коллапсирующей сверхновой. При этом результаты компьютерного моделирования различных механизмов взрыва во многом зависят от используемых ядерных данных по сечениям и скоростям лептонных процессов с нагретыми ядрами. Развиваемый учеными ОИЯИ метод супероператоров позволяет существенно повысить точность расчета этих величин и тем самым способствует пониманию механизма взрыва.
Метод супероператоров основан на статистическом подходе к ядерной задаче многих тел при отличной от нуля температуре. На сегодняшний день проведены расчеты сечений и скоростей лептонных процессов для нескольких репрезентативных ядер, которые доминируют в ядерном составе центральной части звезды на различных этапах коллапса. Но ядерный состав коллапсирующего ядра звезды состоит из десятков и сотен различных нуклидов. Поэтому, чтобы использовать метод в компьютерных моделях, необходимо будет провести расчеты для очень большего количества нуклидов.
Цикл из 15 статей на данную тему был удостоен второй Премии ОИЯИ в категории научно-исследовательских теоретических работ в 2022 году.
