一颗“自相矛盾”的星。

“斯隆数字化巡天”相机拍摄于1999年的J0931+0038。Jordan Raddick / SDSS-V合作组织

科学家总会在宇宙中发现一些解释不了的事。比如近日一些天文学家称，他们发现一颗编号为J0931+0038的红巨星十分怪异：其内部的元素比例是异常的。理论上没有一颗自然形成的恒星的重元素比例可以如此之高，同时轻元素比例又如此之低。而进一步的研究还显示，它的先祖恒星或许还要怪异。

这颗恒星早在1999年就已被“斯隆数字化巡天”收入数据库，但一直未被认真分析过。这一次的分析结果显示它的元素构成和一般恒星不一样——一般恒星内部元素的比例与元素的质量成反比，也就是说，越轻的元素越多，越重的元素越少。而J0931+0038似乎是相反的。

研究人员称，J0931+0038的镁、钠和铝等较轻元素含量异常偏低；铁、镍和锌等中等质量元素含量异常偏高；锶、钯等重元素的含量呈现“过量”特征。在一般情况下，恒星最多只可能拥有这三个异常特征的其中之一，而J0931+0038却同时拥有，这让人百思不得其解。

恒星内部的重元素大多是由轻元素聚变产生的，因此轻元素的比例一定会高于重元素。而J0931+0038的轻元素浓度，不足以支撑它制造出那么多的重元素。

研究人员表示用现有的所有恒星演化理论都无法解释这一现象，这使得J0931+0038看上去像是一个自相矛盾的产物。

更有甚者，研究人员通过“恒星考古学”分析发现，J0931+0038是在一片超新星遗迹内诞生的，而这片遗迹是在大约130亿年前，由一颗质量大约相当于50至80个太阳的大质量恒星爆发留下的。

恒星通常会继承孕育它的星际物质元素构成特征。因此孕育了J0931+0038的那片超新星遗迹，以及留下那片遗迹的先祖恒星，也应当具有与J0931+0038相似的异常元素特征。

当然我们也要考虑J0931+0038自身制造了多少重元素。但如果说J0931+0038的异常是因为它继承了孕育它的超新星遗迹特征，那么制造出那片超新星遗迹的先祖恒星就一定也是异常的。

而这就更难解释了——因为那颗先祖恒星所在的年代距离宇宙大爆炸不过7亿年。根据现有的恒星演化理论，当时宇宙中的恒星寿命都很短，根本无法制造出足够多的重元素。

另一件让研究人员感觉不可思议的事是，理论上以J0931+0038先祖恒星的巨大质量，它是不太可能爆发成为超新星的。它更可能会悄无声息地直接坍缩成黑洞。又是什么原因导致它没有直接坍缩成黑洞，而是爆发成了超新星呢？

参考Spectacular nucleosynthesis from early massive starshttps://arxiv.org/abs/2401.02484The “Barbenheimer Star”: Evidence for Spectacular Nucleosynthesis in the Early Universehttps://www.sdss.org/barbenheimer-star/