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 Tónleikar stöðvaðir vegna veikinda Arons Can Innlent Vínsalar látnir klára vakt eftir andlát í versluninni Innlent Gylfi Ægisson er látinn Innlent „Ef þú móðgaðist, þykir mér það leitt“ Innlent Maxwell boðuð á fund með fulltrúum Trump-stjórnarinnar Erlent Hundruð kvenna einmana: „Er skrýtið að eiga engar vinkonur?“ Innlent Staða Sjálfstæðisflokksins versnar eftir þinglok Innlent Spellvirkinn líka grunaður um líkamsárás og mansal Innlent Höfða mál vegna fullyrðinga um að forsetafrúin sé karlmaður Erlent Hóteleigendur vilja byggja á verndarsvæði og ábúendur ekki sáttir Innlent Fleiri fréttir Frakkland viðurkennir Palestínu sem sjálfstætt ríki Hjálparstarf og fréttaflutningur í uppnámi vegna hungursneyðar Alls 81 barn látist úr hungri Maxwell boðuð á fund með fulltrúum Trump-stjórnarinnar Columbia greiðir tvö hundruð milljóna dala sáttagreiðslu Selenskí dregur í land Danskri sjónvarpsstöð barst sprengjuhótun Heitir bótum en stendur við lögin umdeildu Rússnesk farþegaflugvél hrapaði og á fimmta tug talinn af Níu látnir er landamæradeilur blossa upp Höfða mál vegna fullyrðinga um að forsetafrúin sé karlmaður Trump látinn vita að nafn hans væri í Epstein-skjölunum Málinu lokið og Kohberger sleppur við dauðarefsingu Hvalavinurinn ekki lengur eftirlýstur Ríki mega kæra hvert annað fyrir loftslagsbreytingar Epstein mætti í brúðkaup Trumps Selenskí sagður stíga skref í átt að alræði Norskur maður ákærður fyrir njósnir í þágu Rússa og Írana Abrahamska dulspekitrúin sem heyr tilvistarstríð Setjast enn og aftur við samningaborðið en væntingar eru litlar Biden hraunar yfir Clooney: „Hann má fokka sér“ Segjast hafa fengið rangar líkamsleifar Efnt til mótmæla í Úkraínu vegna umdeildrar lagabreytingar Hundrað hjálparsamtök segja hungursneyð breiðast út um Gasa-svæðið Obama svarar ásökunum Trump og Gabbard um valdaránstilraun Ozzy Osbourne allur Hitinn víða yfir 50 stig og vatnsforðinn að þorna upp Brú skóf þakið af tveggja hæða rútu Ísraelar segja yfirlýsingu 28 ríkja úr takti við raunveruleikann Ríkisstjórn Bandaríkjanna og Harvard takast á fyrir dómstólum 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 Tónleikar stöðvaðir vegna veikinda Arons Can Innlent Vínsalar látnir klára vakt eftir andlát í versluninni Innlent Gylfi Ægisson er látinn Innlent „Ef þú móðgaðist, þykir mér það leitt“ Innlent Maxwell boðuð á fund með fulltrúum Trump-stjórnarinnar Erlent Hundruð kvenna einmana: „Er skrýtið að eiga engar vinkonur?“ Innlent Staða Sjálfstæðisflokksins versnar eftir þinglok Innlent Spellvirkinn líka grunaður um líkamsárás og mansal Innlent Höfða mál vegna fullyrðinga um að forsetafrúin sé karlmaður Erlent Hóteleigendur vilja byggja á verndarsvæði og ábúendur ekki sáttir Innlent Fleiri fréttir Frakkland viðurkennir Palestínu sem sjálfstætt ríki Hjálparstarf og fréttaflutningur í uppnámi vegna hungursneyðar Alls 81 barn látist úr hungri Maxwell boðuð á fund með fulltrúum Trump-stjórnarinnar Columbia greiðir tvö hundruð milljóna dala sáttagreiðslu Selenskí dregur í land Danskri sjónvarpsstöð barst sprengjuhótun Heitir bótum en stendur við lögin umdeildu Rússnesk farþegaflugvél hrapaði og á fimmta tug talinn af Níu látnir er landamæradeilur blossa upp Höfða mál vegna fullyrðinga um að forsetafrúin sé karlmaður Trump látinn vita að nafn hans væri í Epstein-skjölunum Málinu lokið og Kohberger sleppur við dauðarefsingu Hvalavinurinn ekki lengur eftirlýstur Ríki mega kæra hvert annað fyrir loftslagsbreytingar Epstein mætti í brúðkaup Trumps Selenskí sagður stíga skref í átt að alræði Norskur maður ákærður fyrir njósnir í þágu Rússa og Írana Abrahamska dulspekitrúin sem heyr tilvistarstríð Setjast enn og aftur við samningaborðið en væntingar eru litlar Biden hraunar yfir Clooney: „Hann má fokka sér“ Segjast hafa fengið rangar líkamsleifar Efnt til mótmæla í Úkraínu vegna umdeildrar lagabreytingar Hundrað hjálparsamtök segja hungursneyð breiðast út um Gasa-svæðið Obama svarar ásökunum Trump og Gabbard um valdaránstilraun Ozzy Osbourne allur Hitinn víða yfir 50 stig og vatnsforðinn að þorna upp Brú skóf þakið af tveggja hæða rútu Ísraelar segja yfirlýsingu 28 ríkja úr takti við raunveruleikann Ríkisstjórn Bandaríkjanna og Harvard takast á fyrir dómstólum Sjá meira