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 Virðist alls ekki sjá eftir skvettunni Innlent Þingmaður telur að vísa ætti skvettaranum úr landi Innlent „Íbúar eru einfaldlega komnir með nóg“ Innlent Obama svarar ásökunum Trump og Gabbard um valdaránstilraun Erlent Ætlar að kæra skvettarann sem segir árásina „bara brandara“ Innlent Selenskí sagður stíga skref í átt að alræði Erlent Starfsfólk kannist ekki við uppsteyt á kvennadeild Landspítalans Innlent Karl Héðinn stígur til hliðar Innlent Sérsveitin handtók mann í Garðabæ Innlent Skildirnir hafi hótað konum sem setji út á þá Innlent Fleiri fréttir 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 Nítján látnir eftir að herflugvél brotlenti á skólabyggingu Rússar opnir fyrir friðarviðræðum en hyggist ekki slá af kröfum sínum Hátt í sjötíu drepnir í biðröð eftir mat Ökumaðurinn skotinn af vitnum á vettvangi Flóðbylgjuhætta eftir stærðarinnar skjálfta í Rússlandi Ísraelar stunda skipulagt niðurrif á heilu bæjunum í trássi við alþjóðalög Selenskí boðar til nýrra friðarviðræðna Á fjórða tug ferðamanna látnir eftir að bát hvolfdi Tæplega þrjátíu slasaðir eftir að bíl var ekið í mannfjölda í Hollywood Ísrael og Sýrland hafi samið um vopnahlé Óska eftir því að vitnisburður um Epstein verði opinberaður Trump kærir fjölmiðlaveldi fyrir ærumeiðingar Metallica kom Tomorrowland til bjargar eftir brunann 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 Virðist alls ekki sjá eftir skvettunni Innlent Þingmaður telur að vísa ætti skvettaranum úr landi Innlent „Íbúar eru einfaldlega komnir með nóg“ Innlent Obama svarar ásökunum Trump og Gabbard um valdaránstilraun Erlent Ætlar að kæra skvettarann sem segir árásina „bara brandara“ Innlent Selenskí sagður stíga skref í átt að alræði Erlent Starfsfólk kannist ekki við uppsteyt á kvennadeild Landspítalans Innlent Karl Héðinn stígur til hliðar Innlent Sérsveitin handtók mann í Garðabæ Innlent Skildirnir hafi hótað konum sem setji út á þá Innlent Fleiri fréttir 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 Nítján látnir eftir að herflugvél brotlenti á skólabyggingu Rússar opnir fyrir friðarviðræðum en hyggist ekki slá af kröfum sínum Hátt í sjötíu drepnir í biðröð eftir mat Ökumaðurinn skotinn af vitnum á vettvangi Flóðbylgjuhætta eftir stærðarinnar skjálfta í Rússlandi Ísraelar stunda skipulagt niðurrif á heilu bæjunum í trássi við alþjóðalög Selenskí boðar til nýrra friðarviðræðna Á fjórða tug ferðamanna látnir eftir að bát hvolfdi Tæplega þrjátíu slasaðir eftir að bíl var ekið í mannfjölda í Hollywood Ísrael og Sýrland hafi samið um vopnahlé Óska eftir því að vitnisburður um Epstein verði opinberaður Trump kærir fjölmiðlaveldi fyrir ærumeiðingar Metallica kom Tomorrowland til bjargar eftir brunann Sjá meira