Oamenii de știință au descoperit dovezi ale unei stele masive din universul timpuriu care nu se potrivește cu înțelegerea noastră actuală a cosmosului. Vechea stelară ciudată, pe care cercetătorii l-au numit „Steaua Barbenheimer”, probabil avea în miezul său un amestec de elemente care nu a mai fost văzut până acum – apoi, a murit de o moarte aparent imposibilă în timp ce a născut o stea la fel de enigmatică în locul său, o noul studiu arată. (Numele Barbenheimer este o referire la filmele contrastante „Barbie” și „Oppenheimer“, lansat în aceeași zi a anului trecut.)
Cercetătorii au descoperit urme ale Stelei Barbenheimer după ce au analizat mai atent J0931+0038, o stea uriașă roșie îndepărtată. J0931 a fost descoperit pentru prima dată în 1999 de către Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – una dintre cele mai mari și mai detaliate baze de date astronomice ale cerului nopții – dar nu fusese analizată corespunzător până acum.
Într-un nou studiu încărcat pe server de preprint arXiv pe 4 ianuarie, cercetătorii au întors telescoapele SDSS din New Mexico înapoi spre J0931 și au capturat un spectru detaliat al luminii stelei, care a fost verificat ulterior prin observațiile ulterioare de la Telescopul Giant Magellan din Chile. Aceste spectre au dezvăluit că J0931 aparent avea o metalitate extrem de ciudată, sau o compoziție chimică, cu o concentrație neobișnuit de mare de elemente grele. (Aceste rezultate nu au fost încă evaluate de colegi.)
Folosind datele nou dobândite, echipa de cercetare a reunit modul în care s-a format J0931 printr-un proces cunoscut sub numele de arheologie stelară. Acest lucru a dezvăluit că steaua a luat naștere din rămășița de supernovă a unei stele și mai mari – între 50 și 80 de ori mai masivă decât Soarele – care datează cu 13 miliarde de ani în urmă, la doar aproximativ 700 de milioane de ani după. Big Bang-ul.
Metalicitatea stelei părinte (Barbenheimer) a fost probabil la fel de ciudată ca și cea a lui J0931 înainte de a exploda, ceea ce ar fi fost complet diferit de alte stele cunoscute din universul timpuriu.
„Nu am văzut niciodată așa ceva”, autorul principal al studiului Alex Jiun astrofizician la Universitatea din Chicago, a spus într-un afirmație. „Orice s-a întâmplat atunci, trebuie să fi fost uimitor”.
Metalicitatea lui J0931 a fost ciudată din trei motive. În primul rând, steaua avea niveluri neobișnuit de scăzute de elemente mai ușoare, cum ar fi magneziu, sodiu și aluminiu, care sunt în mod normal mai abundente în stele. În al doilea rând, avea o cantitate neobișnuit de mare de elemente cu greutate medie, cum ar fi fier, nichel și zinc. Și, în cele din urmă, avea o „supraabundență” de elemente mai grele, cum ar fi stronțiul și paladiul, potrivit cercetătorilor.
„Uneori vedem una dintre aceste caracteristici odată, dar nu le-am văzut niciodată pe toate în aceeași stea”, coautor al studiului Jennifer Johnsonun astronom de la Universitatea de Stat din Ohio, a declarat în declarație.
Majoritatea stelelor au metalitatea inversă a lui J0931: au niveluri mai mari de elemente mai ușoare și niveluri mai mici de elemente cu greutate medie și mai grele. Acest lucru se datorează faptului că stelele sunt formate în principal din hidrogen și heliu, care fuzionează împreună în nucleele stelelor pentru a crea elemente mai grele. Aceste elemente noi, care sunt mult mai puțin abundente, în cele din urmă fuzionează în elemente din ce în ce mai grele.
Prin urmare, este greu de explicat de ce J0931 are atât de multe elemente grele, deoarece nu pare să aibă o concentrație suficient de mare de elemente mai ușoare pentru a le fi creat.
„În mod uimitor, niciun model existent de formare a elementelor nu poate explica ceea ce vedem”, a spus coautorul studiului Sanjana Curtis, astronom la Universitatea din California, Berkeley. „Pare aproape contradictoriu”, a spus ea.
Metalicitatea neobișnuită a lui J0931 ar fi fost moștenită parțial de la ingredientele pe care Steaua Barbenheimer le-a scuipat când a explodat. Aceasta înseamnă că steaua părinte ar fi avut probabil o metalitate inversată similară. Acest lucru este și mai ciudat, deoarece în universul timpuriu, stelele nu ar fi trebuit să existe suficient de mult pentru a crea concentrații atât de mari de elemente grele, a spus echipa.
Dar ceea ce este și mai ciudat este că Steaua Barbenheimer nu ar fi trebuit să devină niciodată supernovă, au scris cercetătorii. În teorie, o stea cu masa prezisă a lui Barbenheimer ar fi trebuit să se prăbușească într-o gaură neagră mai degrabă decât să explodeze spre exterior. Momentan, echipa de studiu nu poate explica de ce nu s-a produs acest colaps.
Singura modalitate prin care oamenii de știință pot afla mai multe despre Steaua Barbenhaimer și compoziția ei bizară este să caută alte ciudățenii stelare similare din universul timpuriu pentru a descoperi mai multe piese din acest puzzle cosmic.
„Universul a regizat acest film, noi suntem doar echipa de filmare”, coautor al studiului Keith Hawkins, un astronom de la Universitatea din Texas din Austin, a declarat în declarație. „Nu știm încă cum se va termina povestea”.