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 Telur sig hafa orðið vitni að aðdraganda drápsins Innlent Óvænt ávarp forsætisráðherra: „Við munum verja lýðveldið Ísland“ Innlent Fangaverðir á sjúkrahús eftir hópárás fanga Innlent Trump hrósaði forsetanum fyrir færni í eigin móðurmáli Erlent „Þjóðin þarf að fá að vita hvernig þau hafa hagað sér á bak við tjöldin“ Innlent Sauð upp úr þegar Bryndís sagði Hildi fylgja vinnureglum Innlent „Það er orrustan um Ísland“ Innlent „Alvarleg yfirlýsing frá formanni flokks“ Innlent Þykir leitt að hafa valdið uppnámi Innlent Stúlkur látnar afklæðast til að athuga með blæðingar Erlent Fleiri fréttir Fannst lifandi inni í kistu tveimur dögum eftir að leit hófst Stúlkur látnar afklæðast til að athuga með blæðingar Kvarta yfir því að reykur frá Kanada sé að skemma sumarið Bandaríkjamenn refsa sendifulltrúa SÞ í málefnum Palestínumanna Tveir létust í loftárásum Rússa á Kænugarð í nótt Trump hrósaði forsetanum fyrir færni í eigin móðurmáli Bindur vonir við „einn inn, einn út“ áætlun í innflytjendamálum Vill hefna vinar síns Bolsonaro með 50 prósenta tollum á Brasilíu Þrír látnir og sextán saknað eftir árás á fraktskip Sigldi á ísjaka á fleygiferð og komst naumlega af Ljóstruðu upp um heimilisfang sænska forsætisráðherrans á Strava Þurfa ekki lengur að fara úr skónum í öryggiseftirlitinu Rússar gera umfangsmikla drónaárás á yfir 700 skotmörk Eyddu færslum spjallmennisins sem lofuðu Adolf Hitler 109 látnir og yfir 160 saknað Er Trump að gefast upp á Pútín? Aðeins eitt mál enn óleyst í vopnahlésviðræðum Öllu flugi til og frá næststærstu borg Frakklands aflýst Náðu myndum af gesti frá annarri stjörnu Harma dauða ráðherrans en tjá sig ekki um hann Sakfelldir fyrir að kveikja í iðnaðarhúsnæði fyrir Wagner-málaliða Hafnar gagnrýni á samskipti við lyfjarisa í faraldrinum Bresk stjórnvöld hyggja á aðgerðir gegn trúnaðarsamningum Ekki fleiri greinst með mislinga í Bandaríkjunum í 33 ár Vill safna íbúum Gasa í lokaðar búðir og flytja síðan á brott Bandamenn fá hótunarbréf um 25 til 40 prósent toll „Þeir verða að geta varið sig“: Hættir við að hætta vopnasendingum Yfir hundrað látnir í Texas Ellefu dagar milli nýrra jarðganga í Færeyjum Samgönguráðherrann lést daginn sem Pútín rak hann 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 Telur sig hafa orðið vitni að aðdraganda drápsins Innlent Óvænt ávarp forsætisráðherra: „Við munum verja lýðveldið Ísland“ Innlent Fangaverðir á sjúkrahús eftir hópárás fanga Innlent Trump hrósaði forsetanum fyrir færni í eigin móðurmáli Erlent „Þjóðin þarf að fá að vita hvernig þau hafa hagað sér á bak við tjöldin“ Innlent Sauð upp úr þegar Bryndís sagði Hildi fylgja vinnureglum Innlent „Það er orrustan um Ísland“ Innlent „Alvarleg yfirlýsing frá formanni flokks“ Innlent Þykir leitt að hafa valdið uppnámi Innlent Stúlkur látnar afklæðast til að athuga með blæðingar Erlent Fleiri fréttir Fannst lifandi inni í kistu tveimur dögum eftir að leit hófst Stúlkur látnar afklæðast til að athuga með blæðingar Kvarta yfir því að reykur frá Kanada sé að skemma sumarið Bandaríkjamenn refsa sendifulltrúa SÞ í málefnum Palestínumanna Tveir létust í loftárásum Rússa á Kænugarð í nótt Trump hrósaði forsetanum fyrir færni í eigin móðurmáli Bindur vonir við „einn inn, einn út“ áætlun í innflytjendamálum Vill hefna vinar síns Bolsonaro með 50 prósenta tollum á Brasilíu Þrír látnir og sextán saknað eftir árás á fraktskip Sigldi á ísjaka á fleygiferð og komst naumlega af Ljóstruðu upp um heimilisfang sænska forsætisráðherrans á Strava Þurfa ekki lengur að fara úr skónum í öryggiseftirlitinu Rússar gera umfangsmikla drónaárás á yfir 700 skotmörk Eyddu færslum spjallmennisins sem lofuðu Adolf Hitler 109 látnir og yfir 160 saknað Er Trump að gefast upp á Pútín? Aðeins eitt mál enn óleyst í vopnahlésviðræðum Öllu flugi til og frá næststærstu borg Frakklands aflýst Náðu myndum af gesti frá annarri stjörnu Harma dauða ráðherrans en tjá sig ekki um hann Sakfelldir fyrir að kveikja í iðnaðarhúsnæði fyrir Wagner-málaliða Hafnar gagnrýni á samskipti við lyfjarisa í faraldrinum Bresk stjórnvöld hyggja á aðgerðir gegn trúnaðarsamningum Ekki fleiri greinst með mislinga í Bandaríkjunum í 33 ár Vill safna íbúum Gasa í lokaðar búðir og flytja síðan á brott Bandamenn fá hótunarbréf um 25 til 40 prósent toll „Þeir verða að geta varið sig“: Hættir við að hætta vopnasendingum Yfir hundrað látnir í Texas Ellefu dagar milli nýrra jarðganga í Færeyjum Samgönguráðherrann lést daginn sem Pútín rak hann Sjá meira