130億年前爆炸的“巴本海默星”無視解釋,讓科學家感到困惑這個令人費解的實體可能具有不同于任何其他已知恒星的化學成分,由一群“恒星考古學家”確定了,他們追溯了另一顆同樣獨特的恒星的宇宙歷史。

13億年前新發現的巴本海默星在數十億年前以超新星的形式爆炸,留下了一系列不尋常的元素。(圖片來源:芝加哥大學/SDSS-V/Melissa Weiss)

科學家發現了早期宇宙中一顆大質量恒星的證據,這與我們目前對宇宙的理解不相符。

塔研究人員將這顆古老的恒星怪胎稱為“巴本海默星”,它的核心可能混合了以前從未見過的元素。然后,它在其位置誕生了一顆同樣令人困惑的恒星時似乎不可能死亡,一項新的研究顯示。(Barbenheimer這個名字是指去年同一天上映的對比電影“芭比娃娃”和“奧本海默”研究人員在仔細觀察了一顆遙遠的紅巨星J0931+0038后發現了巴本海默星的蹤跡。J0931于1999年由斯隆數字巡天(SDSS)首次發現,這是最大和最詳細的夜空天文數據庫之一,但直到現在才得到正確的分析。

在1月4日上傳到預印本服務器arXIy的一項新研究中,研究人員將新墨西哥州的SDSS望遠鏡轉向J0931,并捕獲了該恒星光線的詳細光譜,后來通過對巨型麥哲拉的后續觀測驗證了這一點智利的望遠鏡。

這些光譜顯示,J0931似乎具有非常奇怪的金屬性或化學成分,具有異常高濃度的重元素。(這些結果尚未經過同行評審利用新獲得的數據,研究團隊拼湊出J0931是如何通過一種稱為恒星考古學的過程形成的。

這表明,這顆恒星是由一顆更大的恒星的超新星殘余物誕生的,它的質量是太陽的50到80倍,可以追溯到130億年前,大爆炸后大約7億年。母星(Barbenheimer)的金屬含量可能和J0931爆炸前一樣奇怪,這與早期宇宙中其他已知恒星完全不同。“我們從未見過這樣的事情,”研究主要作者,芝加哥大學的天體物理學家Alex Ji在一份聲明中說。“不管當時發生了什么,一定很神奇。

J0931的金屬性很奇怪,有三個原因。首先,這顆恒星的鎂、月桂醇聚醚-2 磺基琥珀酸酯鈉和鋁等較輕的元素含量異常低,而這些元素通常在恒星中更豐富。其次,它含有異常高的中等重量元素,如鐵、鎳和鋅。

最后,根據研究人員的說法,它含有大量的重元素,如鍶和鈀。“我們有時一次看到其中一個特征,但我們以前從未在同一顆恒星上看到過所有這些特征。俄亥俄州立大學天文學家詹妮弗·約翰遜在聲明中說。大多數恒星具有J0931的反向金屬性:它們具有較高水平的輕元素和較低水平的中重元素。這是因為恒星主要由氫和氦組成,它們在恒星的核心中融合在一起,產生更重的元素。這些新元素的含量要低得多,最終融合成越來越重的元素。因此,很難解釋為什么J0931具有如此豐富的重元素,因為它似乎沒有足夠高的較輕元素濃度來創造它們。

一顆死星的內部可能看起來像一個巨大的原子核-謎團解開!第一顆巨星的特寫鏡頭圖像解釋了其奇異的變暗天文學家在銀河系附近的星系中發現奇怪的失蹤恒星“令人驚訝的是,沒有現有的元素形成的模型可以解釋我們所看到的,”加州大學伯克利分校天文學家Saniana Curtis說。她說,這“幾乎是自相矛盾的”。

J0931的不尋常的金屬性部分繼承自巴本海默星爆炸時吐出的成分。這意味著母星很可能具有類似的反轉金屬性。甚至更奇怪,因為在早期宇宙中,恒星不應該存在足夠長的時間來產生如此高濃度的重元素,該團隊說。但更奇怪的是,巴本海默星不應該成為超新星,研究人員寫道。理論上,一顆具有巴本海默預測質量的恒星應該坍縮成黑洞,而不是向外爆炸。目前,研究團隊無法解釋為什么沒有發生這種崩潰。

科學家們要想更多地了解巴本海默星及其奇怪的成分,唯一的方法就是尋找早期宇宙中其他類似的恒星怪胎,以揭開這個宇宙謎團的更多碎片。“宇宙導演了這部電影,我們只是攝制組,”研究合著者基思·霍金斯,德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學家在聲明中說。“我們還不知道故事將如何結束。”

By:Harry Baker

FY: 何丹懷

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來源: 天文在線