A nyár egybeforrasztott mozis szenzációja volt a “Barbenheimer” – mondjuk úgy: jelenség, vagyis hogy két minden szempontból ellentétes film, az Oppenheimer, ez a részben fekete-fehér tudós dráma az atombombáról összeboronálódott a Barbie pink világával mémek és egyebek tekintetében, amit persze aztán a marketingosztályok is meglovagoltak. A most felfedezett Barbenheimer-csillag elnevezése pedig erre: tehát a megmagyarázhatatlan önellentmondásra utal. Még egy ilyen összetétellel rendelkező csillagot ugyanis nem ismerünk, sőt az égtiest olyan jellemzőket mutat, amelyek ellentmondanak a jelenlegi asztrofizikai ismereteknek.

A Barbenheimer-csillagról két dolgot kell tudni – az első, hogy bizonyos értelemben már rég felfedezték: az “gyermekét”, egy távoli vörös óriáscsillagot, a J0931+0038-at eredetileg még a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) szúrta ki 1999-ben. A csillag szokatlan összetételére és úgy általában a sajátos természetére azonban csak az új-mexikói SDSS teleszkópok segítségével végzett részletes spektrális elemzés, valamint a chilei Óriás Magellán Teleszkóppal végzett megfigyelések segítségével derült fény. A spektrumok alapján a J0931+0038 rendkívül furcsa fémességgel rendelkezik, amelyet a nehéz elemek eddig nem tapasztalt sokasága jellemez.

Az újonnan megszerzett adatok felhasználásával a kutatócsoport ezt követően összeállította, hogyan alakult ki a J0931 az izgalmasan csengő, csillagrégészet néven ismert módszerrel. Ez alapján a csillag egy még nagyobb – a Napnál 50-80-szor nagyobb tömegű – csillag szupernóva-maradványából született, amely nagyjából 13 milliárd évvel ezelőtt létezett, vagyis mindössze 700 millió évvel az Ősrobbanás után alakult ki. Ez utóbbi tehát az az anyacsillag, amelyet Barbenheimer-csillagként emlegettünk. Az anyacsillag (Barbenheimer) fémessége azonban valószínűleg ugyanolyan furcsa volt, mint a J0931-é, mielőtt felrobbant volna, ami alapján teljesen más összetétellel rendelkezett, mint a korai univerzum többi ismert csillaga. Mint Alex Ji, a tanulmány vezető szerzője, a Chicagói Egyetem asztrofizikusa fogalmazott:

“Soha nem láttunk ehhez hasonlót. Bármi is történt akkoriban, csodálatos lehetett.”

A J0931 csillag fémessége három különböző okból kifolyólag szokatlan: először is figyelemreméltóan alacsony mennyiségben tartalmaz könnyebb elemeket, például magnéziumot, nátriumot és alumíniumot, amelyek jellemzően éppen hogy bőségesen fordulnak elő a csillagokban. Ezzel szemben szokatlanul magas koncentrációban tartalmaz olyan közepes súlyú elemeket, mint a vas, a nikkel és a cink. Ezenkívül meglepően sok nehezebb elem is található benne, beleértve a stronciumot és a palládiumot. Ez a kombináció pedig példátlan: a csillagok általában ezzel ugyanis pont ellentétes fémes mintázatot mutatnak – nagyobb mennyiségű könnyebb elemet és kevesebb közepes és nehezebb elemet tartalmaznak a magjukban zajló a hidrogénnel és héliummal kapcsolatos fúziós folyamatok miatt. A nehéz elemek ilyen magas koncentrációja a J0931-ben azért is zavarba ejtő, mivel az sem ismert, hogy honnan származott az elegendő mennyiségű könnyebb elem ezek kialakulásához.

A Barbenheimer-csillagot ráadásul még különösebbé teszi a halála. Elméletileg ugyanis egy hasonló tömegű csillagnak fekete lyukká kellett volna összeomlani, és nem pedig szupernóvaként felrobbanni.

Sanjana Curtis, társszerző és a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem csillagásza szerint egyetlen létező modell sem tudja megmagyarázni ezeket a szinte önellentmondásosnak tűnő megfigyeléseket. A J0931+0038 a szokatlan fémességét vélhetően a Barbenheimer-csillagtól örökölte, ami arra utal, hogy az anyacsillag hasonló fémességgel rendelkezett. Ez különösen furcsa, tekintettel a korai univerzum idővonalára, amely elméletileg nem tenné lehetővé a nehéz elemek ilyen magas koncentrációját.

Mint Keith Hawkins, egy másik társszerző, az austini Texasi Egyetem csillagásza fogalmazott:

“Ezt a filmet az univerzum rendezte, mi csak a forgatócsoport vagyunk. Még nem tudjuk, mi lesz a történet vége.”

(A cikkhez használt kép illsuztráció, azon az AG Carinae csillag látható a Hubble felvételén, forrás: Flickr/European Space Agency)