Një yll i çuditshëm në Rrugën e Qumështit ka nënshkrimin e një shpërthimi unik të një ylli gjigant që dikur ekzistonte miliarda vjet më parë në epokën e agimi kozmik.
Përbërja kimike e yllit ekzistues të njohur si J0931+0038 është aq e çuditshme saqë mund të përbëhet vetëm nga mbetjet e një ylli të madh, një të paktën 50 herë më i madh se masa e Diellit, që krijoi elementet përpara se të bëhej supernova.
Dhe kjo është edhe më e çuditshme. Një yll kaq masiv, sipas teorisë, duhet të ishte shembur drejtpërdrejt në a vrimë e zezë kur vdiq – mos kaloni supernova, mos mblidhni bollëk të elementëve të çuditshëm.
“Nuk kemi parë kurrë diçka të tillë,” thotë astronomi Alex Ji i Universitetit të Çikagos dhe Sloan Digital Sky Survey (SDSS), i cili udhëhoqi kërkimin.
“Çfarëdo që ka ndodhur në atë kohë, duhet të ketë qenë e mahnitshme. Ne i vumë nofkën (progenitorit të supernovës) ‘Ylli Barbenheimer’ për nukleosintezën e tij spektakolare.”
Prodhimi i shumicës së elementeve në Univers është provinca e yjeve. Pas Big Bang 13.8 miliardë vjet më parë, kur gjithçka u ftoh aq sa të formoheshin atomet, hapësira u mbush me një supë kryesisht me hidrogjen dhe pak helium. Kjo është gjëja nga e cila kanë lindur yjet e parë.
Por yjet janë në thelb fabrika të elementeve, me disa metoda të dallueshme për krijimin e materialeve të reja në një proces të njohur si nukleosintezë. Ato fuqizohen nga procesi i shkrirjes që ndodh në bërthamat e tyre, duke copëtuar atomet së bashku për të formuar elementë më të rëndë.
Megjithatë, kjo ndalet te hekuri; shkrirja e hekurit në diçka më të rëndë përdor më shumë energji sesa krijon, kështu që loja ka mbaruar për yllin.
Ndërsa ylli shpërthen, elemente më të rënda janë krijuar në mjedisin jashtëzakonisht energjik të supernovës. Përveç produkteve të shkrirjes, këta elementë hidhen jashtë në hapësirë, ku përfshihen në gjeneratat pasuese të yjeve.
Bollëku kimik në yje mund të na tregojë shumë për historinë e tyre. Yjet e lindur kohët e fundit, për shembull, kanë një sasi më të madhe elementësh më të rëndë se heliumi, i cili është një mjet i dobishëm për të treguar moshën e një ylli. Dhe elementët e ndryshëm mund të na tregojnë për yjet që erdhën më parë – ato në të cilat elementët më të rëndë fillimisht ishin farkëtuar.
J0931+0038 është një yll gjigant i kuq me masë të vogël, i varur në rajonin afërsisht sferik të hapësirës që mbyll diskun e Rrugës së Qumështit të njohur si aureolë galaktike. Shumë yje shumë të vjetër dhe të çuditshëm mund të gjenden në aureolën galaktike, kështu që astronomët shpesh kërkojnë atje për të dhëna rreth Universit të hershëm.
J0931+0038 u kap për herë të parë nga SDSS në 1999, por jo me ngjyra. Vetëm në vitin 2019, një ndjekje kapi të gjithë spektrin e dritës nga ylli – çelësi për identifikimin e përbërjes së tij kimike, pasi elementë të ndryshëm thithin dhe ri-emetojnë dritën në gjatësi vale specifike.
Spektri i J0931+0038 zbuloi një përbërje kimike të ndryshme nga çdo gjë e parë ndonjëherë më parë. Ishte çuditërisht i ulët në elementë me numra tek në tabelën periodike, si natriumi dhe alumini, por i pasur me elementë afër hekurit, si nikeli dhe zinku. Dhe pastaj bollëku i elementëve më të rëndë se hekuri, si stroncium dhe paladium, ishin shumë më të larta se sa duhej të ishin.
“Ne ndonjëherë shohim një nga këto tipare në të njëjtën kohë, por nuk i kemi parë kurrë më parë të gjitha në të njëjtin yll.” thotë astronomja Jennifer Johnson të Universitetit Shtetëror të Ohajos.
Ekipi zbuloi se shumica e metaleve të gjetura në J0931+0038 duhet të kenë qenë nga një burim nukleosintetik i vetëm, jashtëzakonisht i varfër për metal: një yll 50 deri në 80 herë më i madh se masa e Diellit që shpërtheu, nxori zorrët e tij në hapësirë. dhe la pas një re materiali nga i cili lindi J0931+0038.
Fakti që një yll kaq masiv pritet të shembet në mënyrë gravitacionale nga brenda në vend që të shpërthejë nga jashtë është vetëm një pjesë e problemit.
“Çuditërisht, asnjë model ekzistues i formimit të elementeve nuk mund të shpjegojë atë që ne shohim.” thotë astronomja Sanjana Curtis i Universitetit të Kalifornisë, Berkeley, i cili bashkë-drejtoi kërkimin. “Nuk është vetëm, ‘oh, mund të shkulësh diçka aty-këtu dhe do të funksionojë – i gjithë modeli i elementeve pothuajse duket vetë-kontradiktor.”
Është një enigmë që ende nuk ka përgjigje. Vetëm gjetja e më shumë topave të tillë të çuditshëm dhe modelimi i formimit të tyre, do të zbulojë se si ylli i ‘Barbenheimer’ jetoi, vdiq dhe la gjurmët e gishtërinjve të tij pas, që ne të hutojmë shumë epoka më vonë.
Hulumtimi i ekipit është pranuar në The Astrophysical Journal Lettersdhe është në dispozicion në arXiv.
