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 Guðmundur Felix kominn með krabbamein Innlent Blöskrar hegðun ferðamanna við Sólheimajökul Innlent Horfði á fallega húsið sitt fuðra upp Innlent Tap vegna ótímabærra veðurspáa hlaupi á milljónum Innlent „Ég er skrímsli“ Innlent Skipulagður brotahópur kúgaði íslenskan pilt með gervigreindarmyndbandi Innlent Sumarhús alelda á Þingvöllum Innlent Gagnrýna meðferð lögreglu á áhöfninni Innlent Gekk um með barefli öskrandi og ógnaði Innlent Harðar deilur innan klerkastjórnarinnar Erlent Fleiri fréttir Þrír látnir í sprengingu á veitingastað í Moskvu Ráðherrar Evrópu halda neyðarfund á þriðjudag Harðar deilur innan klerkastjórnarinnar Níu felldir í Kænugarði Kallað eftir skyndifundi innanríkisráðherra ESB Myndir: Tugir þúsunda syntu til Ceuta Skilaboð send úr símanum í blekkingarskyni Hamasliðar samþykkja að afvopnast Tæplega 50 þúsund manns synt til Ceuta á einum sólahring Trump segir Hamas samþykkja að afvopnast og Ísrael að hverfa frá Gasa „Hún drap börnin“ „Það sem hann gerði, ég get aldrei endurgoldið það“ Nítján ára Norðmaður dæmdur fyrir að taka að sér leigumorð á Englandi Bandaríkjamaður sagður smygla vopnum og málaliðum til Súdan Rússnesk stýriflaug líklega lent í Póllandi Segjast hafa gert harða hríð að byltingarverðinum Minnst þrjátíu látnir í Japan Fjögur börn látin eftir loftárásir Rússa á borgir Úkraínu Neitaði að svara spurningum þingmanna Leita enn í rústunum í Japan „Við ætlum að fokking lúskra á þeim“ Stofnandi Telegram ákærður og eftirlýstur í Rússlandi Tuttugu drengir á Gothia Cup týndir Ebólan komin í metstærð á mettíma Nýr forseti hét því að beita hernum gegn glæpum Þrettán látnir hið minnsta í Japan Írönum hótað hefndum eftir árás á herstöð Bandaríkjanna Ræddu Patriot-flaugar og friðarviðræður Vill að RFK gangi harðar fram gegn bólusetningum Fólk fast í verslunarmiðstöð eftir skjálftann í Japan 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 Guðmundur Felix kominn með krabbamein Innlent Blöskrar hegðun ferðamanna við Sólheimajökul Innlent Horfði á fallega húsið sitt fuðra upp Innlent Tap vegna ótímabærra veðurspáa hlaupi á milljónum Innlent „Ég er skrímsli“ Innlent Skipulagður brotahópur kúgaði íslenskan pilt með gervigreindarmyndbandi Innlent Sumarhús alelda á Þingvöllum Innlent Gagnrýna meðferð lögreglu á áhöfninni Innlent Gekk um með barefli öskrandi og ógnaði Innlent Harðar deilur innan klerkastjórnarinnar Erlent Fleiri fréttir Þrír látnir í sprengingu á veitingastað í Moskvu Ráðherrar Evrópu halda neyðarfund á þriðjudag Harðar deilur innan klerkastjórnarinnar Níu felldir í Kænugarði Kallað eftir skyndifundi innanríkisráðherra ESB Myndir: Tugir þúsunda syntu til Ceuta Skilaboð send úr símanum í blekkingarskyni Hamasliðar samþykkja að afvopnast Tæplega 50 þúsund manns synt til Ceuta á einum sólahring Trump segir Hamas samþykkja að afvopnast og Ísrael að hverfa frá Gasa „Hún drap börnin“ „Það sem hann gerði, ég get aldrei endurgoldið það“ Nítján ára Norðmaður dæmdur fyrir að taka að sér leigumorð á Englandi Bandaríkjamaður sagður smygla vopnum og málaliðum til Súdan Rússnesk stýriflaug líklega lent í Póllandi Segjast hafa gert harða hríð að byltingarverðinum Minnst þrjátíu látnir í Japan Fjögur börn látin eftir loftárásir Rússa á borgir Úkraínu Neitaði að svara spurningum þingmanna Leita enn í rústunum í Japan „Við ætlum að fokking lúskra á þeim“ Stofnandi Telegram ákærður og eftirlýstur í Rússlandi Tuttugu drengir á Gothia Cup týndir Ebólan komin í metstærð á mettíma Nýr forseti hét því að beita hernum gegn glæpum Þrettán látnir hið minnsta í Japan Írönum hótað hefndum eftir árás á herstöð Bandaríkjanna Ræddu Patriot-flaugar og friðarviðræður Vill að RFK gangi harðar fram gegn bólusetningum Fólk fast í verslunarmiðstöð eftir skjálftann í Japan Sjá meira