Gökbilimciler, keşfettikleri bir yıldızın alışılmadık bileşimi nedeniyle, bu yıldızın günümüzdeki süpernova anlayışımıza uymayan bir patlama ile zenginleştirilmiş olması gerektiği sonucuna vardılar. Bu olayı yeniden yapılandırma çabaları, ilk nesil dev yıldızların davranışları hakkında büyük bir şeyin gözden kaçırılmış olabileceğini gösteriyor.
Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması (SDSS), 1999 yılında 13.000 ışıkyılı uzaklıkta J0931+0038 olarak etiketlenen dev bir kırmızı yıldız tespit etti. Bu yıldız, rengi ve galaktik haledeki konumu bakımından olağandışıydı, ancak bu durum, yıldızın incelenmesi için yeterli bir sebep oluşturmadı. Yıldız, SDSS’nin spektrumunu ölçmeye başlamasından önce 20 yıl boyunca göz ardı edildi.
Chicago Üniversitesi’nden Dr. Alex Ji, bu yıldızın spektrumunu inceledikten sonra, “Spektrumu görür görmez, daha fazla bilgi edinmek için ekibin geri kalanına hemen e-posta gönderdim” diye belirtti. İlk yıldızlar yalnızca hidrojen ve helyumdan oluşurken, sonraki nesillerde daha ağır elementler üretiliyordu. Bu elementlerin bazıları, belirli bir düzen içinde birbirine eşlik etme eğilimindeydi. Örneğin, bir yıldızdaki ağır elementlerin toplam miktarı genellikle demirin hidrojene oranı üzerinden özetlenir; çünkü demir, diğer elementlerin bolluğunu tahmin etmek için iyi bir başlangıç noktasıdır.
Fakat bazen bu genel kurallara uymayan yıldızlar da bulunur ve J0931+0038 bunun uç bir örneğidir. Bu yıldızda, periyodik tablodaki tek sayılı elementlerin tümü, çift sayılı elementlere kıyasla daha az gözükmektedir. Atom ağırlığı bakımından demirin hemen üstünde yer alan nikel ve çinko gibi elementlerin bolluğu, hemen altındaki titanyum gibi elementlerin ve ayrıca paladyum gibi birçok ağır elementin bolluğunda da bir zirve olarak karşımıza çıkmaktadır. Ohio Eyalet Üniversitesi’nden Profesör Jennifer Johnson, “Bazen bu özelliklerden birini bir yerde görebiliyoruz,” dedi ve ekledi: “Fakat daha önce hepsini aynı yıldızda hiç görmemiştik.”
Barbenheimer Yıldızı olarak adlandırılan J0931+0038, muhtemelen oldukça yaşlı olmasına rağmen yalnızca helyum ve belki de biraz karbon üretmiş olabilir. Dolayısıyla, diğer elementlerin, onu oluşturan süpernovanın mirası olması gerektiği düşünülmektedir. Bu alışılmadık bir kombinasyonun oluşması için olağanüstü bir patlama yaşanmış olmalıdır. SDSS ekibi, geçtiğimiz yıl içinde popüler kültüre de atıfta bulunarak bu yıldıza “Barbenheimer Yıldızı” adını vermiştir.
Barbenheimer yıldızının doğasını belirleme çabası uzun bir süre daha devam edecek gibi görünüyor. Ekip, bu yıldızın kütlesinin Güneş’in kütlesinin 50-80 katı arasında olması gerektiğini öngörüyor. Büyük kütleli yıldızların süpernova patlamaları yerine doğrudan kara deliklere çökmesi bekleniyordu, ancak şimdiye kadar hiç kimse J0931+0038’i başka bir şekilde açıklayamadı. Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden Dr. Sanjana Curtis, “Şaşırtıcı bir şekilde, element oluşumuna ilişkin mevcut hiçbir model gördüklerimizi açıklayamıyor,” diyerek devam etti: “Bu sadece ‘tamam, orada burada bir şeyleri değiştirebilirsiniz ve işe yarayacaktır’ değil; neredeyse tüm element modeli kendi kendisiyle çelişkili görünüyor.”
Teorik fizikçiler bu element kombinasyonunu oluşturabilecek patlama türünü modellemek için büyük çaba harcasa da, gizemi çözmenin anahtarı muhtemelen benzer yıldızları bulmak olacaktır. İdeal olarak, Barbenheimer tarzı bir süpernovayı gerçekleşirken gözlemleyebilsek de, J0931+0038’e benzer bileşimlere sahip daha fazla yıldız, bu yıldızların nasıl oluştuğunu belirlemeye yardımcı olacaktır. Kütlesi Güneş’in 50 katından fazla olan yıldızlar günümüzde mevcut olsalar da oldukça nadirdir. Ancak, Barbenheimer yıldızının oluştuğu erken evrende bunların daha yaygın olduğu düşünülmektedir; dolayısıyla onların ölümlerinden geriye J0931+0038 gibi daha fazla yıldız kalmış olması beklenmektedir.
Keşif ve ön analiz, Astrophysical Journal Letters’da yayınlanacakken, ön baskı ArXiv.org’da yer alacaktır.
