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 Fyrsta mannaða tunglskotið frá 1972: Lögð af stað til tunglsins Erlent „Ég táraðist í flugvélinni“ Innlent Vilja fá valdið aftur Innlent Áætlunarflug prófað á rafmagnsflugvélum Erlent „Leyfið grínurunum aðeins að eiga sviðið í dag“ Innlent Yfirgaf Sjálfstæðisflokkinn og leiðir Miðflokkinn í Borgarbyggð Innlent Hátt í sextíu prósent óánægð með störf borgarstjóra Innlent Enn ein veðurviðvörunin yfirvofandi í nótt Innlent Ráðherra vissi af gabbi um kílómetragjald fyrir fram Innlent Síðasti séns til að skrá kílómetrastöðuna Innlent Fleiri fréttir Áætlunarflug prófað á rafmagnsflugvélum Fyrsta mannaða tunglskotið frá 1972: Lögð af stað til tunglsins Ætla að fá þjóðernisflokki völdin í innflytjendamálum Segir NATO „pappírstígur“ og íhugar að hætta Dómari stöðvar framkvæmdir við veislusalinn Rýma svæði í Austur-Finnlandi vegna úkraínsks sprengjudróna Niðurgreiða þyndarstjórnunarlyf fyrir þá sem hafa fengið hjartaáfall eða heilablóðfall Segir að aðgerðum gæti lokið eftir tvær til þrjár vikur Vill ljúka stjórnarmyndun í Færeyjum í næstu viku Var vöruð við dögum áður en henni var rænt Blaðamanni rænt í Írak Vilja fresta fyrirtöku á grunni kúlurannsóknar Telur að múslimar geti ekki verið Svíar „Bandaríkin verða ekki lengur til staðar fyrir ykkur“ Banna íbúðakaup til öskugeymslu Vill að tæp milljón Sýrlendinga yfirgefi Þýskaland Skoðar að enda stríðið án þess að opna Hormússund Hyggjast tollleggja skipaumferð um Hormuz-sund Árásarmenn teknir af lífi innan 90 daga Ofsahræðsla í lágloftunum: Eldur kviknaði í hreyfli við flugtak Fyrstu geimfaranir í rúma hálfa öld sendir til tunglsins Telja réttarmorð framið á hjúkrunarfræðingi sem var dæmdur fyrir barnamorð Uppnám í bláu blokkinni eftir dönsku kosningarnar Segir viðræður ganga stórvel en hótar stríðsglæpum Úkraínskir drónar brotlentu í Finnlandi Tölur um vaxandi trúrækni ungs fólks byggðar á sandi „Leynileg áróðursherferð“ fyrir opnum tjöldum Rændu verkum frönsku meistaranna sem metin eru á milljarða Enn fer ekki saman hljóð og mynd Hleypa rússnesku olíuskipi óáreittu til Kúbu 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 Fyrsta mannaða tunglskotið frá 1972: Lögð af stað til tunglsins Erlent „Ég táraðist í flugvélinni“ Innlent Vilja fá valdið aftur Innlent Áætlunarflug prófað á rafmagnsflugvélum Erlent „Leyfið grínurunum aðeins að eiga sviðið í dag“ Innlent Yfirgaf Sjálfstæðisflokkinn og leiðir Miðflokkinn í Borgarbyggð Innlent Hátt í sextíu prósent óánægð með störf borgarstjóra Innlent Enn ein veðurviðvörunin yfirvofandi í nótt Innlent Ráðherra vissi af gabbi um kílómetragjald fyrir fram Innlent Síðasti séns til að skrá kílómetrastöðuna Innlent Fleiri fréttir Áætlunarflug prófað á rafmagnsflugvélum Fyrsta mannaða tunglskotið frá 1972: Lögð af stað til tunglsins Ætla að fá þjóðernisflokki völdin í innflytjendamálum Segir NATO „pappírstígur“ og íhugar að hætta Dómari stöðvar framkvæmdir við veislusalinn Rýma svæði í Austur-Finnlandi vegna úkraínsks sprengjudróna Niðurgreiða þyndarstjórnunarlyf fyrir þá sem hafa fengið hjartaáfall eða heilablóðfall Segir að aðgerðum gæti lokið eftir tvær til þrjár vikur Vill ljúka stjórnarmyndun í Færeyjum í næstu viku Var vöruð við dögum áður en henni var rænt Blaðamanni rænt í Írak Vilja fresta fyrirtöku á grunni kúlurannsóknar Telur að múslimar geti ekki verið Svíar „Bandaríkin verða ekki lengur til staðar fyrir ykkur“ Banna íbúðakaup til öskugeymslu Vill að tæp milljón Sýrlendinga yfirgefi Þýskaland Skoðar að enda stríðið án þess að opna Hormússund Hyggjast tollleggja skipaumferð um Hormuz-sund Árásarmenn teknir af lífi innan 90 daga Ofsahræðsla í lágloftunum: Eldur kviknaði í hreyfli við flugtak Fyrstu geimfaranir í rúma hálfa öld sendir til tunglsins Telja réttarmorð framið á hjúkrunarfræðingi sem var dæmdur fyrir barnamorð Uppnám í bláu blokkinni eftir dönsku kosningarnar Segir viðræður ganga stórvel en hótar stríðsglæpum Úkraínskir drónar brotlentu í Finnlandi Tölur um vaxandi trúrækni ungs fólks byggðar á sandi „Leynileg áróðursherferð“ fyrir opnum tjöldum Rændu verkum frönsku meistaranna sem metin eru á milljarða Enn fer ekki saman hljóð og mynd Hleypa rússnesku olíuskipi óáreittu til Kúbu Sjá meira