Zgodnie z obowiązującą teorią, gwiazda o tak ogromnej masie powinna w chwili śmierci zapaść się bezpośrednio do czarnej dziury. Do tej pory naukowcy nie sądzili, że gigantyczne obiekty mogą eksplodować w inny sposób, czyli poprzez supernową. Prastara gwiazda otrzymała nazwę “Barbenheimer”. Astronom Alex Ji z Uniwersytetu w Chicago potwierdził, że czegoś takiego jeszcze nie widziano. Dodał także, że “cokolwiek się wtedy wydarzyło, musiało być niesamowite”.
Produkcja pierwiastków we wszechświecie to domena gwiazd
13,8 miliarda lat temu nastąpił Wielki Wybuch. Gdy rozszerzający się wszechświat w końcu ostygnął, zaczęły formować się atomy. Przestrzeń kosmiczna była wypełniona głównie wodorem i niewielką ilością helu. To właśnie z tych dwóch pierwiastków powstały pierwsze gwiazdy. Obiekty tego typu były i są nadal w stanie tworzyć nowe materiały w procesie określanym jako nukleosynteza. W rdzeniu gwiazd dochodzi bowiem do fuzji, podczas której atomy rozbijają się i w końcu tworzą cięższe pierwiastki.
Ich możliwości kończą się jednak na żelazie. Uzyskanie cięższych pierwiastków zużywa więcej energii, niż gwiazda jest w stanie wytworzyć. Kreują się one dopiero na etapie supernowej. Podczas eksplozji powstaje niezwykle energetyczne środowisko i tym samym cięższe materiały. Są one następnie wyrzucane w przestrzeń kosmiczną, gdzie tworzą kolejne generacje gwiazd. Skład chemiczny obiektów mówi nam zatem wiele o ich historii powstania. Wiemy na przykład, że gwiazdy, które zawierają więcej pierwiastków cięższych od helu, musiały powstać później. Na tej podstawie ustala się ich wiek.
Co mówi nam skład chemiczny gwiazdy J0931+0038?
J0931+0038 jest określana jako czerwony olbrzym o małej masie. Znajduje się w przestrzeni otaczającej dysk Drogi Mlecznej, znanej jako halo galaktyczne. Jest to fascynujący obszar kosmosu, ze względu na obecność wielu bardzo starych i dziwnych gwiazd. To właśnie tam astronomowie szukają informacji o wczesnym wszechświecie. Obiekt J0931+0038 został zidentyfikowany w 1999 roku. Pełne spektrum światła udało się uchwycić jednak dopiero w 2019 roku. Od tego momentu można było badać skład chemiczny, gdyż określone pierwiastki absorbują i ponownie emitują światło o pewnych długościach fal.
Skład okazał się zaskakujący i niepodobny do budowy innych gwiazd. J0931+0038 zawiera bardzo mało pierwiastków o liczbach nieparzystych w układzie okresowym, takich jak sód i glin i bardzo dużo pierwiastków zbliżonych do żelaza, takich jak cynk i nikiel. Odnotowano także wyższą zawartość ciężkich pierwiastków, w tym strontu i palladu. Astronomowie przyznają, że nie spotkali się jeszcze z taką mieszanką.
Naukowcy ustalili, że większość pierwiastków musi pochodzić z bardzo ubogiego w metal źródła nukleosyntetycznego. Najprawdopodobniej była to gigantyczna gwiazda, która eksplodowała i pozostawiła po sobie materiał, z którego następnie narodził się J0931+0038. Pojawia się jednak pytanie, dlatego taki olbrzym nie zapadł się grawitacyjnie do wewnątrz? Astronomowie mają kolejną zagadkę do rozwiązania. Nie będzie to łatwe, bowiem żaden istniejący model powstawania pierwiastków nie jest w stanie wyjaśnić tego zjawiska. Być może, jeśli w przyszłości uda się znaleźć więcej podobnych, dziwnych gwiazd i stworzyć nowe modele, poznamy tajemnicę Barbenheimer.
