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 Fjölskyldufaðir stunginn meðan sonurinn horfði á Innlent Fékk sex milljónum of há laun og neitaði að endurgreiða þau Innlent Þjóðhátíð í Eyjum: Farþegafjöldi í Herjólfi komi á óvart Innlent Vann skemmdir á golfvelli og skildi eftir smokk Innlent „Manneskja sem er komin á þetta plan hlýtur að vera rökþrota“ Innlent Sagði foreldrana líklega hafa dottið í aðdraganda andlátsins Innlent Trump ræsir út kjarnorkukafbáta eftir „ögrandi“ ummæli Rússa Erlent „Ég upplifi þetta sem mikinn yfirgang og ofbeldi“ Innlent Tollar á vörur frá Íslandi verða 15 prósent samkvæmt forsetatilskipun Erlent Búast við þrumuveðri og vatnavöxtum Innlent Fleiri fréttir Trump ræsir út kjarnorkukafbáta eftir „ögrandi“ ummæli Rússa „Clinton áætlunin“ líklega tilbúningur rússneskra njósnara „Ekki taka. Endurheimta. Þetta er okkar“ Arabaríkin sameinast um afvopnun Hamas og fordæmingu á árásunum 7. október Bukele ryður leiðina að einræði í El Salvador Freista þess að hindra að Bandaríkin fargi miklu magni getnaðarvarna Hvatti ríki til að stuðla að stjórnarskiptum í Rússlandi Tollar á vörur frá Íslandi verða 15 prósent samkvæmt forsetatilskipun Leynilega geimfarið sent á sporbraut í áttunda sinn Samþykkja ný lög um spillingarrannsóknir eftir mótmæli Múhameð eykur forskotið og enginn nefndur Keir Gera miklar breytingar á kjördæmum Texas, að beiðni Trumps Suðureyjargöng skilyrt hækkun eftirlaunaaldurs Kínverjar leita leiða til að granda gervihnöttum Musks Í áfalli eftir að hafa fengið bréf frá árásarmanninum inn um lúguna Dregur í land og segir Starmer og félaga verðlauna Hamas Létu sprengjum rigna á Kænugarð Segja 30 hafa látist í skotárás Ísraelshers við dreifingu neyðargagna Kanada í hóp þeirra sem hyggjast viðurkenna sjálfstæði Palestínu Sjö dáið úr hungri síðasta sólarhringinn Rannsaka tengsl þyngdarstjórnunarlyfja við bráða brisbólgu Gargaði á flokksfélaga sína Fyrsta ástralska geimflaugin flaug í fjórtán sekúndur Maxwell vill friðhelgi fyrir vitnisburðinn Vill greiða sex milljarða tryggingu til að losna úr haldi Pokrovsk riðar til falls 8,8 stiga skjálfti í Rússlandi: Flóðbylgjuviðvaranir gefnar út víða um Kyrrahaf Arabaríki og lönd ESB kalla eftir tveggja ríkja lausn og afvopnun Hamas Ísland ekki í fararbroddi heldur fylgi öðrum í humátt á eftir „Hann stal henni“ 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 Fjölskyldufaðir stunginn meðan sonurinn horfði á Innlent Fékk sex milljónum of há laun og neitaði að endurgreiða þau Innlent Þjóðhátíð í Eyjum: Farþegafjöldi í Herjólfi komi á óvart Innlent Vann skemmdir á golfvelli og skildi eftir smokk Innlent „Manneskja sem er komin á þetta plan hlýtur að vera rökþrota“ Innlent Sagði foreldrana líklega hafa dottið í aðdraganda andlátsins Innlent Trump ræsir út kjarnorkukafbáta eftir „ögrandi“ ummæli Rússa Erlent „Ég upplifi þetta sem mikinn yfirgang og ofbeldi“ Innlent Tollar á vörur frá Íslandi verða 15 prósent samkvæmt forsetatilskipun Erlent Búast við þrumuveðri og vatnavöxtum Innlent Fleiri fréttir Trump ræsir út kjarnorkukafbáta eftir „ögrandi“ ummæli Rússa „Clinton áætlunin“ líklega tilbúningur rússneskra njósnara „Ekki taka. Endurheimta. Þetta er okkar“ Arabaríkin sameinast um afvopnun Hamas og fordæmingu á árásunum 7. október Bukele ryður leiðina að einræði í El Salvador Freista þess að hindra að Bandaríkin fargi miklu magni getnaðarvarna Hvatti ríki til að stuðla að stjórnarskiptum í Rússlandi Tollar á vörur frá Íslandi verða 15 prósent samkvæmt forsetatilskipun Leynilega geimfarið sent á sporbraut í áttunda sinn Samþykkja ný lög um spillingarrannsóknir eftir mótmæli Múhameð eykur forskotið og enginn nefndur Keir Gera miklar breytingar á kjördæmum Texas, að beiðni Trumps Suðureyjargöng skilyrt hækkun eftirlaunaaldurs Kínverjar leita leiða til að granda gervihnöttum Musks Í áfalli eftir að hafa fengið bréf frá árásarmanninum inn um lúguna Dregur í land og segir Starmer og félaga verðlauna Hamas Létu sprengjum rigna á Kænugarð Segja 30 hafa látist í skotárás Ísraelshers við dreifingu neyðargagna Kanada í hóp þeirra sem hyggjast viðurkenna sjálfstæði Palestínu Sjö dáið úr hungri síðasta sólarhringinn Rannsaka tengsl þyngdarstjórnunarlyfja við bráða brisbólgu Gargaði á flokksfélaga sína Fyrsta ástralska geimflaugin flaug í fjórtán sekúndur Maxwell vill friðhelgi fyrir vitnisburðinn Vill greiða sex milljarða tryggingu til að losna úr haldi Pokrovsk riðar til falls 8,8 stiga skjálfti í Rússlandi: Flóðbylgjuviðvaranir gefnar út víða um Kyrrahaf Arabaríki og lönd ESB kalla eftir tveggja ríkja lausn og afvopnun Hamas Ísland ekki í fararbroddi heldur fylgi öðrum í humátt á eftir „Hann stal henni“ Sjá meira