Fundu leifar fyrstu stjarnanna í fjarlægum gasskýjum Kjartan Kjartansson skrifar 3. maí 2023 12:18 Teikning listamanns af gasskýi sem inniheldur fyrstu frumefnin sem voru þyngri en vetni, helín og liþin í alheiminum. Á myndinni eru tákn fyrir frumeindir. ESO/L. Calçada, M. Kornmesser Þrjú fjarlæg gasský sem stjörnufræðingar fundu eru talin innihalda leifar af fyrstu stjörnunum sem mynduðust í alheiminum. Uppgötvun þeirra hjálpar vísindamönnum að skilja betur eðli fyrstu stjarnanna sem urðu til eftir Miklahvell. Frumefnin sem fundust í gasskýinu eru þau sömu og stjörnufræðingar reiknuðu fyrir fram með því að hefðu losnað þegar fyrstu stjörnur alheimsins tættust í sundur í öflugum sprengistjörnum fyrir milljörðum ára. Skýin eru svo langt í burtu að aldur alheimsins var aðeins um tíu til fimmtán prósent af núverandi aldri þegar ljósið lagði af stað frá þeim. Fyrstu stjörnur alheimsins eru taldar hafa verið töluvert frábrugðnar þeim sem síðar komu. Þær mynduðust úr vetni og helíni, einu frumefnunum sem þá voru til, fyrir um þrettán og hálfum milljarði ára. Öll þyngri frumefni alheimsins urðu til við kjarnasamruna inni í stjörnum mun síðar. Talið er að stjörnurnar hafi verið tugum eða hundruð sinnum massameiri en sólin okkar. Þær hafi verið skammærar og brunnið fljótt út í sprengistjörnum sem dreifðu innyflum þeirra um alheiminn. Frumefnin sem þannig losnuðu og blönduðust gasskýi í kringum stjörnurnar voru meðal annars kolefni, súrefni og magnesín. Þessi frumefni er yfirleitt að finna í ytri lögum stjarna. Sumar sprengistjarnanna voru þó ekki nógu öflugar til þess að þeyta þyngri frumefnum í kjarna þeirra, eins og járni, út í geim. Rýr í járni en rík í léttari frumefnum Tilgáta stjörnufræðinga var því að gasský með leifum fyrstu stjarnanna væru járnrýr en rík af léttari frumefnum. Sú var raunin með gasskýin þrjú sem hópur stjörnufræðinga fann með VLT-sjónaukanum í Atacama-eyðimörkinni í Síle. Sama efnasamsetning hefur fundist í gömlum stjörnum í Vetrarbrautinni okkar. Þær eru taldar hluti af annarri kynslóð stjarna í alheiminum sem myndaðist úr leifum þeirrar fyrstu, að því er kemur fram í tilkynningu Evrópsku stjörnustöðvarinnar á suðurhveli (ESO). „Uppgötvun okkar opnar nýjar leiðir að óbeinum athugunum á eðli fyrstu stjarnanna sem bætist við rannsóknir á stjörnum í Vetrarbrautinni okkar,“ segir Stefania Salvadori, aðstoðarprófessor við Háskólann í Flórens á Ítalíu og meðhöfundur greinar um rannsóknina sem birtist í vísindaritinu Astrophysical Journal í dag. Ljós dulstirna notað til að efnagreina skýin Þar sem gasskýin ævafornu gefa ekki frá sér eigið ljós þurftu stjörnufræðingarnar að fara Fjallabaksleiðina að því að rannsaka þau. Í staðinn notuðu þeir ljós frá dulstirnum, björtustu fyrirbærum alheimsins. Dulstirni eru gríðarlega virkar vetrarbrautir. Ljós þeirra stafar frá ofurheitu efni sem risasvarthol í miðju vetrarbrautanna étur í sig. Dulstirnaljósið ferðaðist í gegnum gasskýin á leið sinni til jarðar. Með litrófsgreiningu á ljósinu birtist mönnum efnasamsetning skýjanna. Ný kynslóð sjónauka, þar á meðal ELT-sjónauki ESO í Síle, á að gera stjörnufræðingum kleift að rannsaka gaský af þessu tagi enn nánar í framtíðinni. Valentina D'Odorico frá Stjarneðlisfræðistofnun Ítalíu segir að þá verði loks hægt að afhjúpa leyndardóma fyrstu stjarna alheimsins. Geimurinn Vísindi Chile Mest lesið Möguleiki á stórum flóðbylgjum úr íslenskum jökullónum Innlent Þurfti að halda áfram að vinna þrátt fyrir hættulegt ástand á meðgöngu Innlent Hafði afskipti af ellefu ára stúlku í miðbænum eftir miðnætti Innlent Skálmöld brá í óleyfi fyrir í „vandræðalegu þjóðrembumyndbandi“ Innlent Segir Katrínu sparka í konuna sína Innlent Erlendir fjölmiðlar fylgjast með: Trump hafi þvingað Íslendinga í kjörklefana Erlent Sökuðu rektor um meiðyrði og stjórnarskrárbrot og hótuðu skaðabótamáli Innlent Óttast aukið álag eftir fjöldauppsagnir hjá Reykjavíkurborg Innlent „Þetta gæti ekki verið meira spennandi“ Innlent Þorgerður beygði af í Bítinu Innlent Fleiri fréttir Minnst þrjátíu og sjö látin eftir árás Rússa Erlendir fjölmiðlar fylgjast með: Trump hafi þvingað Íslendinga í kjörklefana Kalla bandaríska sendiherrann á teppið vegna svívirðinga um ráðherra Hver er Hákon VIII Noregskonungur? Sagður hafa logið árum saman um morðið á Tupac Er sagður hafa lagt spilin á borðið varðandi Úkraínu Vaktin: Hákon tekur við af föður sínum Haraldur V Noregskonungur er látinn Breytti heiti Ontaríó-vatns í Ameríku-vatn Óttast fleiri flóð vegna skriða í fjöllunum Ljúka greiningu á viðveru í Evrópu fyrr en til stóð „Slátrarinn í Bosníu“ Ratko Mladic látinn Rísandi stjarna AfD umkringd nýnasistum Staðgöngumóðir eignast „tvíbura“ með sitthvora foreldrana Varaði Rússa við því að ráðast á NATO Heilsu Haraldar hrakar enn Að minnsta kosti 165 eru látnir og yfir 1.500 saknað Rýnt í tollana: Ætla að láta Repúblikana finna til tevatnsins Flugvallarstarfsmenn í Frankfurt látnir eftir að hafa smitast af malaríu Harry og Meghan komin aftur eftir sex ára illdeilur Eiginmaður Mörtu Noregsprinsessu fékk nýtt nýra Erlendir fjölmiðlar beina sjónum að þjóðaratkvæðagreiðslunni Carney verður viðstaddur stefnuræðu ESB-forseta Hundraða saknað eftir stærðarinnar skyndiflóð Myrti foreldra sína, ömmu, systur og fjögur börn Fjórtán nýburar dóu í eldsvoða á fæðingardeild Stjórnvöld í Íran hyggjast banna samskipti við erlenda miðla Maxwell fær ekki dómnum hnekkt Mynd af sverði birt um hálftíma fyrir morðið Móðirin sem Bandaríkjamenn deila um Sjá meira
Frumefnin sem fundust í gasskýinu eru þau sömu og stjörnufræðingar reiknuðu fyrir fram með því að hefðu losnað þegar fyrstu stjörnur alheimsins tættust í sundur í öflugum sprengistjörnum fyrir milljörðum ára. Skýin eru svo langt í burtu að aldur alheimsins var aðeins um tíu til fimmtán prósent af núverandi aldri þegar ljósið lagði af stað frá þeim. Fyrstu stjörnur alheimsins eru taldar hafa verið töluvert frábrugðnar þeim sem síðar komu. Þær mynduðust úr vetni og helíni, einu frumefnunum sem þá voru til, fyrir um þrettán og hálfum milljarði ára. Öll þyngri frumefni alheimsins urðu til við kjarnasamruna inni í stjörnum mun síðar. Talið er að stjörnurnar hafi verið tugum eða hundruð sinnum massameiri en sólin okkar. Þær hafi verið skammærar og brunnið fljótt út í sprengistjörnum sem dreifðu innyflum þeirra um alheiminn. Frumefnin sem þannig losnuðu og blönduðust gasskýi í kringum stjörnurnar voru meðal annars kolefni, súrefni og magnesín. Þessi frumefni er yfirleitt að finna í ytri lögum stjarna. Sumar sprengistjarnanna voru þó ekki nógu öflugar til þess að þeyta þyngri frumefnum í kjarna þeirra, eins og járni, út í geim. Rýr í járni en rík í léttari frumefnum Tilgáta stjörnufræðinga var því að gasský með leifum fyrstu stjarnanna væru járnrýr en rík af léttari frumefnum. Sú var raunin með gasskýin þrjú sem hópur stjörnufræðinga fann með VLT-sjónaukanum í Atacama-eyðimörkinni í Síle. Sama efnasamsetning hefur fundist í gömlum stjörnum í Vetrarbrautinni okkar. Þær eru taldar hluti af annarri kynslóð stjarna í alheiminum sem myndaðist úr leifum þeirrar fyrstu, að því er kemur fram í tilkynningu Evrópsku stjörnustöðvarinnar á suðurhveli (ESO). „Uppgötvun okkar opnar nýjar leiðir að óbeinum athugunum á eðli fyrstu stjarnanna sem bætist við rannsóknir á stjörnum í Vetrarbrautinni okkar,“ segir Stefania Salvadori, aðstoðarprófessor við Háskólann í Flórens á Ítalíu og meðhöfundur greinar um rannsóknina sem birtist í vísindaritinu Astrophysical Journal í dag. Ljós dulstirna notað til að efnagreina skýin Þar sem gasskýin ævafornu gefa ekki frá sér eigið ljós þurftu stjörnufræðingarnar að fara Fjallabaksleiðina að því að rannsaka þau. Í staðinn notuðu þeir ljós frá dulstirnum, björtustu fyrirbærum alheimsins. Dulstirni eru gríðarlega virkar vetrarbrautir. Ljós þeirra stafar frá ofurheitu efni sem risasvarthol í miðju vetrarbrautanna étur í sig. Dulstirnaljósið ferðaðist í gegnum gasskýin á leið sinni til jarðar. Með litrófsgreiningu á ljósinu birtist mönnum efnasamsetning skýjanna. Ný kynslóð sjónauka, þar á meðal ELT-sjónauki ESO í Síle, á að gera stjörnufræðingum kleift að rannsaka gaský af þessu tagi enn nánar í framtíðinni. Valentina D'Odorico frá Stjarneðlisfræðistofnun Ítalíu segir að þá verði loks hægt að afhjúpa leyndardóma fyrstu stjarna alheimsins.
Geimurinn Vísindi Chile Mest lesið Möguleiki á stórum flóðbylgjum úr íslenskum jökullónum Innlent Þurfti að halda áfram að vinna þrátt fyrir hættulegt ástand á meðgöngu Innlent Hafði afskipti af ellefu ára stúlku í miðbænum eftir miðnætti Innlent Skálmöld brá í óleyfi fyrir í „vandræðalegu þjóðrembumyndbandi“ Innlent Segir Katrínu sparka í konuna sína Innlent Erlendir fjölmiðlar fylgjast með: Trump hafi þvingað Íslendinga í kjörklefana Erlent Sökuðu rektor um meiðyrði og stjórnarskrárbrot og hótuðu skaðabótamáli Innlent Óttast aukið álag eftir fjöldauppsagnir hjá Reykjavíkurborg Innlent „Þetta gæti ekki verið meira spennandi“ Innlent Þorgerður beygði af í Bítinu Innlent Fleiri fréttir Minnst þrjátíu og sjö látin eftir árás Rússa Erlendir fjölmiðlar fylgjast með: Trump hafi þvingað Íslendinga í kjörklefana Kalla bandaríska sendiherrann á teppið vegna svívirðinga um ráðherra Hver er Hákon VIII Noregskonungur? Sagður hafa logið árum saman um morðið á Tupac Er sagður hafa lagt spilin á borðið varðandi Úkraínu Vaktin: Hákon tekur við af föður sínum Haraldur V Noregskonungur er látinn Breytti heiti Ontaríó-vatns í Ameríku-vatn Óttast fleiri flóð vegna skriða í fjöllunum Ljúka greiningu á viðveru í Evrópu fyrr en til stóð „Slátrarinn í Bosníu“ Ratko Mladic látinn Rísandi stjarna AfD umkringd nýnasistum Staðgöngumóðir eignast „tvíbura“ með sitthvora foreldrana Varaði Rússa við því að ráðast á NATO Heilsu Haraldar hrakar enn Að minnsta kosti 165 eru látnir og yfir 1.500 saknað Rýnt í tollana: Ætla að láta Repúblikana finna til tevatnsins Flugvallarstarfsmenn í Frankfurt látnir eftir að hafa smitast af malaríu Harry og Meghan komin aftur eftir sex ára illdeilur Eiginmaður Mörtu Noregsprinsessu fékk nýtt nýra Erlendir fjölmiðlar beina sjónum að þjóðaratkvæðagreiðslunni Carney verður viðstaddur stefnuræðu ESB-forseta Hundraða saknað eftir stærðarinnar skyndiflóð Myrti foreldra sína, ömmu, systur og fjögur börn Fjórtán nýburar dóu í eldsvoða á fæðingardeild Stjórnvöld í Íran hyggjast banna samskipti við erlenda miðla Maxwell fær ekki dómnum hnekkt Mynd af sverði birt um hálftíma fyrir morðið Móðirin sem Bandaríkjamenn deila um Sjá meira