A Barbenheimer csillag felrúgja, amit az univerzumról tudunk

Ellentmond az elemek keletkezésével kapcsolatos ismereteinknek az a különleges csillag, amelyet a Sloan Digial Sky Survey (SDSS) 1999-es adatai között fedeztek fel. A J0931+0038 nevű vörös óriás kémiai összetétele nagyon különös: a nehéz és könnyebb elemek aránya fordítottja, mint más csillagoknál. A J0931 létezését egy előtte létezett, szupernóvává vált csillag magyarázza, de ez még az utódnál is furcsább volt, ezért a csillagászok Barbernheimer csillagnak nevezték el. 

Ez a név 2023 populáris kultúrájához köthető, az év két fontos filmjét a Barbie-t és az Oppenheimert vagyis egy nemi sztereotípiákkal terhelt gyerekjáték és az atombomba atyjának történetét feldolgozó filmek címeit egyesíti költőien önellentmondásos szóban. Amint a különleges csillag asztroarcheológiai vagy csillagrégészeti elemzéséből kiderül, a név cseppet sem túlzás.

A fordított csillag

Miután a tudósok felfedezték a csillagot az SDSS megfigyelései között, felé fordították a chilei Nagy Magellán teleszkópot, amely igazolta a nagyon szokatlan összetételt. A J0931 három okból különleges: nagyon kevés van benne a könnyebb elemekből, mint a magnézium, a nátrium és az alumínium. A közepes elemekből, mint a vas, a nikkel, és a cink, többet tartalmaz a szokásosnál. Harmadrészt kiugróan nagy arányban vannak benne nehézelemek, például stroncium és palládium.

Néha látunk ilyen eltéréseket, de még soha nem láttuk mindet egyszerre egy csillagban

– mondta Jennifer Johnson, az Ohiói Egyetem munkatársa.

Ez azért adta fel a leckét, mert ahhoz, hogy a csillag belsejében nehezebb elemek jöjjenek létre, a könnyebbeknek megfelelő koncentrációban kell rendelkezésre állniuk – ebben az esetben azonban minden a feje tetejére állt. A problémára a csillag múltjának felderítése adott magyarázatot, legalábbis részben.

A J0931 elődje egy még nagyobb vörös óriás volt, a mi Napunknál ötvenszer vagy akár nyolcvanszor nagyobb Barbenheimer, amely a világ keletkezésének hajnalán, 13 milliárd évvel ezelőtt, mintegy 700 millió évvel az ősrobbanás után keletkezett. Minél nagyobb egy csillag, annál gyorsabban használja üzemanyagát, a hidrogént – amikor a belsejében megszűnik az energiatermelés, akkor a belsejébe roskadó anyag felrobbantja a csillagot, ami szupernóvává válik. A Barbenheimer robbanása a környezetét nehézelemekben gazdag anyagfelhővel terítette be, ami a J0931 anyagát is feldúsította. Nem is kicsit.

A J0931 összetételéből a szaklapban eddig nem közölt tanulmány szerzői arra következtetnek, hogy a Barbenheimer összetétele utódjához hasonlóan és megmagyarázhatatlan módon a nehézelemek felé lejtett. Ezzel az gond, hogy a korai világegyetemben a csillagok egyszerűen nem léteztek elég régen ahhoz, hogy ilyen koncentrációban tartalmazhassanak nehézelemeket, ráadásul ez a kisebb probléma. Jelenlegi elméletek alapján a Barbenheimer a tömege miatt fel sem robbanhatott volna, hanem egyenesen fekete lyukká kellett volna összeomlania. A J0931 és Barbenheimer keletkezése így továbbra is rejtély.

Ezt a filmet a világegyetem rendezi, mi csak a kamerát kezeljük, és nem tudjuk, hogyan végződik a történet

– mutatott rá a kutatásban részt vevő Keith Hawkins, a Texasi Egyetem munkatársa.

(Interesting Engirneering, Space.com)