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 Erlendur ferðamaður féll í Brúará Innlent Kýldi konu eftir kynmök: „Hvað, getur þú ekki meira?“ Innlent Slævandi lyf og lágt sætisbak dráttarvélar orsakir banaslyss Innlent „Erum ekki dúkkur sem Snorri getur sagt fyrir verkum“ Innlent Stafræn skírteini hætta í símaveskjum Innlent Íbúar leiti réttar síns vegna flautsins: „Þetta er lýðheilsuógn“ Innlent Fær bætur 45 árum eftir föðurmissinn: „Varð eiginlega tíu ára aftur“ Innlent Ein á móti rýmkuðu sorgarleyfi Innlent Dæmdur í 21 árs fangelsi fyrir að nauðga tugum skjólstæðinga Erlent Ásthildur Lóa skammar þingheim Innlent Fleiri fréttir Var fluttur óvart úr landi en er snúinn aftur Engin sátt í sjónmáli: Trump vill selja Tesluna Klóra sér í kollinum yfir stórri reikistjörnu á braut um litla stjörnu Reyna að stilla til friðar með símtali Dæmdur í 21 árs fangelsi fyrir að nauðga tugum skjólstæðinga Bras á breska Umbótaflokknum þrátt fyrir velgengnina Brotlentu öðru einkafari á tunglinu Fyrirsjáanlegar deilur: Valdamesti maður heims og sá ríkasti hnakkrífast Eldar loguðu í Kænugarði eftir umfangsmiklar árásir Rússa Segir nafn Trumps vera í Epstein-skjölunum Trump segist „mjög vonsvikinn“ út í Elon og ekki viss um að þeir geti átt gott samband Ákærð fyrir að myrða táning en líkið enn ófundið Sagður verulega ósáttur við gagnrýni Musks Fíll ruddist inn í matvöruverslun Bannar nú erlenda nemendur í Harvard á grunni þjóðaröryggis Felldu tillögu um að olíusjóðurinn sniðgengi fyrirtæki á hernumdu svæðunum Krefst fimm prósenta til varnarmála: „Allir þurfa að leggja hönd á plóg“ Endurvekur ferðabannið Telja rúmensk glæpagengi smygla matarsendlum inn í Ósló Birtir þrisvar sinnum fleiri færslur en áður Svíar leigja fangelsispláss í Eistlandi Reyndi að bragðbæta baneitruðu máltíðina Musk hraunar yfir „stórt og fallegt“ frumvarp Trumps Rýming í Köln vegna þriggja sprengja frá seinni heimsstyrjöldinni Aftur hafin leit að Madeleine McCann Andstæðingi forsetans brottrekna spáð sigri í forsetakosningum Brúnni milli Rússlands og Krímskaga lokað eftir sprengingar Forsætisráðherra Hollands segir af sér Fjórir ákærðir í tengslum við morðið á C.Gambino Mun þingið fara fram hjá Trump? 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 Erlendur ferðamaður féll í Brúará Innlent Kýldi konu eftir kynmök: „Hvað, getur þú ekki meira?“ Innlent Slævandi lyf og lágt sætisbak dráttarvélar orsakir banaslyss Innlent „Erum ekki dúkkur sem Snorri getur sagt fyrir verkum“ Innlent Stafræn skírteini hætta í símaveskjum Innlent Íbúar leiti réttar síns vegna flautsins: „Þetta er lýðheilsuógn“ Innlent Fær bætur 45 árum eftir föðurmissinn: „Varð eiginlega tíu ára aftur“ Innlent Ein á móti rýmkuðu sorgarleyfi Innlent Dæmdur í 21 árs fangelsi fyrir að nauðga tugum skjólstæðinga Erlent Ásthildur Lóa skammar þingheim Innlent Fleiri fréttir Var fluttur óvart úr landi en er snúinn aftur Engin sátt í sjónmáli: Trump vill selja Tesluna Klóra sér í kollinum yfir stórri reikistjörnu á braut um litla stjörnu Reyna að stilla til friðar með símtali Dæmdur í 21 árs fangelsi fyrir að nauðga tugum skjólstæðinga Bras á breska Umbótaflokknum þrátt fyrir velgengnina Brotlentu öðru einkafari á tunglinu Fyrirsjáanlegar deilur: Valdamesti maður heims og sá ríkasti hnakkrífast Eldar loguðu í Kænugarði eftir umfangsmiklar árásir Rússa Segir nafn Trumps vera í Epstein-skjölunum Trump segist „mjög vonsvikinn“ út í Elon og ekki viss um að þeir geti átt gott samband Ákærð fyrir að myrða táning en líkið enn ófundið Sagður verulega ósáttur við gagnrýni Musks Fíll ruddist inn í matvöruverslun Bannar nú erlenda nemendur í Harvard á grunni þjóðaröryggis Felldu tillögu um að olíusjóðurinn sniðgengi fyrirtæki á hernumdu svæðunum Krefst fimm prósenta til varnarmála: „Allir þurfa að leggja hönd á plóg“ Endurvekur ferðabannið Telja rúmensk glæpagengi smygla matarsendlum inn í Ósló Birtir þrisvar sinnum fleiri færslur en áður Svíar leigja fangelsispláss í Eistlandi Reyndi að bragðbæta baneitruðu máltíðina Musk hraunar yfir „stórt og fallegt“ frumvarp Trumps Rýming í Köln vegna þriggja sprengja frá seinni heimsstyrjöldinni Aftur hafin leit að Madeleine McCann Andstæðingi forsetans brottrekna spáð sigri í forsetakosningum Brúnni milli Rússlands og Krímskaga lokað eftir sprengingar Forsætisráðherra Hollands segir af sér Fjórir ákærðir í tengslum við morðið á C.Gambino Mun þingið fara fram hjá Trump? Sjá meira