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 „Nú hættir þú Sigurður!“ Innlent Eldur Smári segir að sér sé markvisst haldið í myrkrinu Innlent Beittu neyðarstöðvun til að forðast árekstur við Herjólf Innlent Segir 60 mínútur hafa misst sjálfstæðið og hættir Erlent Óreiðan ræður ríkjum í Pentagon Erlent Barnaníðingur situr inni þar til hann verður sendur til Litáen Innlent Eigandi Paramount með puttana í umfjöllun 60 mínútna Erlent Valdatafl í Vatíkaninu: Hver verður næsti páfi? Erlent Beint flug milli Akureyrar og útlanda aldrei verið meira Innlent Úkraínufundinum í London frestað Erlent Fleiri fréttir Umfangsmesta fölnun kóralrifja sem sögur fara af Óreiðan ræður ríkjum í Pentagon Eigandi Paramount með puttana í umfjöllun 60 mínútna Frjálslyndir með forskot á lokaspretti kosningabaráttunni Úkraínufundinum í London frestað Lík páfans flutt í Péturskirkju í dag Mikil reiði eftir árásina í Kasmír Segir 60 mínútur hafa misst sjálfstæðið og hættir Sagður bjóða frið fyrir formlega eign á Krímskaga Valdatafl í Vatíkaninu: Hver verður næsti páfi? Banað af hákörlum þar sem fólk hefur lengi synt með þeim Á þriðja tug látnir eftir árás á ferðamenn í Kasmír Meirihluti eftirlifenda helfararinnar hverfur næsta áratuginn Harvard stefnir Bandaríkjastjórn vegna þvingunaraðgerða hennar Leyniþjónustustjóri ber Netanjahú þungum sökum Drottningin lögð inn vegna veikinda Eldur í öðrum hreyfli vélar Delta í Flórída Útför páfans á laugardag Greint frá dánarorsök páfans Dánarorsök páfans talin vera heilablóðfall Trump styður Hegseth: Neitar að um trúnaðarbrest hafi verið að ræða Breskir þingmenn leggjast gegn því að Trump ávarpi þingið Skýrslan sé „full af lygum“ Leiðtogar minnast páfans Hvernig er nýr páfi valinn? Loftvarnarsírenur óma á ný eftir skammvinnt „vopnahlé“ Frans páfi er látinn Deildi hernaðarupplýsingum í öðru spjalli með konu sinni og bróður Segja samfélagsmiðla valda auknu kvenhatri og rasisma í skólum Ísraelsher játar „fagleg mistök“ í máli hjálparstarfsmannanna 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 „Nú hættir þú Sigurður!“ Innlent Eldur Smári segir að sér sé markvisst haldið í myrkrinu Innlent Beittu neyðarstöðvun til að forðast árekstur við Herjólf Innlent Segir 60 mínútur hafa misst sjálfstæðið og hættir Erlent Óreiðan ræður ríkjum í Pentagon Erlent Barnaníðingur situr inni þar til hann verður sendur til Litáen Innlent Eigandi Paramount með puttana í umfjöllun 60 mínútna Erlent Valdatafl í Vatíkaninu: Hver verður næsti páfi? Erlent Beint flug milli Akureyrar og útlanda aldrei verið meira Innlent Úkraínufundinum í London frestað Erlent Fleiri fréttir Umfangsmesta fölnun kóralrifja sem sögur fara af Óreiðan ræður ríkjum í Pentagon Eigandi Paramount með puttana í umfjöllun 60 mínútna Frjálslyndir með forskot á lokaspretti kosningabaráttunni Úkraínufundinum í London frestað Lík páfans flutt í Péturskirkju í dag Mikil reiði eftir árásina í Kasmír Segir 60 mínútur hafa misst sjálfstæðið og hættir Sagður bjóða frið fyrir formlega eign á Krímskaga Valdatafl í Vatíkaninu: Hver verður næsti páfi? Banað af hákörlum þar sem fólk hefur lengi synt með þeim Á þriðja tug látnir eftir árás á ferðamenn í Kasmír Meirihluti eftirlifenda helfararinnar hverfur næsta áratuginn Harvard stefnir Bandaríkjastjórn vegna þvingunaraðgerða hennar Leyniþjónustustjóri ber Netanjahú þungum sökum Drottningin lögð inn vegna veikinda Eldur í öðrum hreyfli vélar Delta í Flórída Útför páfans á laugardag Greint frá dánarorsök páfans Dánarorsök páfans talin vera heilablóðfall Trump styður Hegseth: Neitar að um trúnaðarbrest hafi verið að ræða Breskir þingmenn leggjast gegn því að Trump ávarpi þingið Skýrslan sé „full af lygum“ Leiðtogar minnast páfans Hvernig er nýr páfi valinn? Loftvarnarsírenur óma á ný eftir skammvinnt „vopnahlé“ Frans páfi er látinn Deildi hernaðarupplýsingum í öðru spjalli með konu sinni og bróður Segja samfélagsmiðla valda auknu kvenhatri og rasisma í skólum Ísraelsher játar „fagleg mistök“ í máli hjálparstarfsmannanna Sjá meira