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 Elís ákærður fyrir að fara með stúlku um borð Innlent Ríkið sýknað vegna dauða ungrar konu í átökum við lögreglu Innlent Stunginn með skrúfjárni við Steinhellu Innlent Bandaríkjamenn virðast lítið vita hvað þeir eru að gera Erlent Segist saklaus Innlent Kristinn ekki bænheyrður Innlent Rétt að leita svara hjá Alþjóðadómstólnum og óttast ekki afleiðingar Innlent Sex snjóflóð fallin og veginum lokað Innlent Ísland tekur þátt í máli gegn Ísrael Innlent Mátti kalla fjárfesta „nútíma þrælahaldara“ Innlent Fleiri fréttir Stofnandi Noma hættir í skugga ofbeldisásakana Khamenei heitir því að halda Hormússundi lokuðu Sakar Úkraínumenn um að hóta sér og fjölskyldu sinni Feðginin prófuðu nýjar skammbyssur Lögga með „vægt kvíðakast“ tók sjúkrabíl manns sem hafði verið skotinn Bandaríkjamenn virðast lítið vita hvað þeir eru að gera Þrír handteknir í tengslum við sprengingu í Ósló Úthýsa aðalsmönnum úr lávarðadeild breska þingsins Segir nánast ekkert ósprengt í Íran og að stríðinu gæti lokið fljótt Ráðist á þrjú skip á Persaflóa í nótt Mojtaba Khamenei særður en óhultur Segir Ísland geta klárað viðræður á einu og hálfu ári Forsprakki Noma sakaður um andlegt og líkamlegt ofbeldi Íhuga að fara inn í Íran til að ná í auðgað úran Hafi grandað fjölda skipa á örfáum klukkustundum Birta sönnunargögn um að Bandaríkjamenn hafi verið ábyrgir fyrir árásinni Sex látnir eftir eldsvoða í strætisvagni Talin hafa skotið tíu skotum í átt að heimili Rihönnu Bera kennsl á fleiri möguleg fórnarlömb lögreglumanns Snúa sér aftur að kjarnorku fimmtán árum eftir Fukushima Gefa ekki eftir fyrr en „óvinurinn hefur verið gersigraður“ Ræddi við Pútín í síma og íhugar að slaka frekar á refsiaðgerðum Íranir enn vígreifir „Höfum ekki unnið nóg“ Vaxandi ótti við langvarandi átök Skutu niður eldflaugar í landhelgi Tyrklands Rannsaka heimagerða sprengju sem hryðjuverk Felldu sex í árás á enn einn bátinn Eldhaf í Glasgow Kveikt í púðurtunnu í Mið-Austurlöndum 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 Elís ákærður fyrir að fara með stúlku um borð Innlent Ríkið sýknað vegna dauða ungrar konu í átökum við lögreglu Innlent Stunginn með skrúfjárni við Steinhellu Innlent Bandaríkjamenn virðast lítið vita hvað þeir eru að gera Erlent Segist saklaus Innlent Kristinn ekki bænheyrður Innlent Rétt að leita svara hjá Alþjóðadómstólnum og óttast ekki afleiðingar Innlent Sex snjóflóð fallin og veginum lokað Innlent Ísland tekur þátt í máli gegn Ísrael Innlent Mátti kalla fjárfesta „nútíma þrælahaldara“ Innlent Fleiri fréttir Stofnandi Noma hættir í skugga ofbeldisásakana Khamenei heitir því að halda Hormússundi lokuðu Sakar Úkraínumenn um að hóta sér og fjölskyldu sinni Feðginin prófuðu nýjar skammbyssur Lögga með „vægt kvíðakast“ tók sjúkrabíl manns sem hafði verið skotinn Bandaríkjamenn virðast lítið vita hvað þeir eru að gera Þrír handteknir í tengslum við sprengingu í Ósló Úthýsa aðalsmönnum úr lávarðadeild breska þingsins Segir nánast ekkert ósprengt í Íran og að stríðinu gæti lokið fljótt Ráðist á þrjú skip á Persaflóa í nótt Mojtaba Khamenei særður en óhultur Segir Ísland geta klárað viðræður á einu og hálfu ári Forsprakki Noma sakaður um andlegt og líkamlegt ofbeldi Íhuga að fara inn í Íran til að ná í auðgað úran Hafi grandað fjölda skipa á örfáum klukkustundum Birta sönnunargögn um að Bandaríkjamenn hafi verið ábyrgir fyrir árásinni Sex látnir eftir eldsvoða í strætisvagni Talin hafa skotið tíu skotum í átt að heimili Rihönnu Bera kennsl á fleiri möguleg fórnarlömb lögreglumanns Snúa sér aftur að kjarnorku fimmtán árum eftir Fukushima Gefa ekki eftir fyrr en „óvinurinn hefur verið gersigraður“ Ræddi við Pútín í síma og íhugar að slaka frekar á refsiaðgerðum Íranir enn vígreifir „Höfum ekki unnið nóg“ Vaxandi ótti við langvarandi átök Skutu niður eldflaugar í landhelgi Tyrklands Rannsaka heimagerða sprengju sem hryðjuverk Felldu sex í árás á enn einn bátinn Eldhaf í Glasgow Kveikt í púðurtunnu í Mið-Austurlöndum Sjá meira