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 Einfaldlega tilviljun að Ársæll sé fyrstur í röðinni Innlent Forsendur séu brostnar vegna játningar ráðherra Innlent Mölvuð rúða snemmbúin og leiðinleg jólagjöf Innlent Vill leiða ráðherra og aðstoðarmannaskarann fyrir dóm Innlent Setja sjálf upp umferðarljós og gagnrýna ráðaleysi borgarinnar Innlent „Djöfulsins, helvítis, andskotans pakk“ Innlent Óþekktir drónar stefndu á vél Selenskí við Írland Erlent Endurheimtu verðmætt hálsmenið úr þörmum þjófsins Erlent Skólameistarinn á Egilsstöðum næstur í röðinni Innlent Kristrún bað forseta um að stöðva umræður Innlent Fleiri fréttir Telja Evrópu traðka niður andóf gegn Úkraínustríðinu Ferðabannið útvíkkað frá tólf ríkjum í yfir þrjátíu Óþekktir drónar stefndu á vél Selenskí við Írland Vellinum í Edinborg lokað um stund og seinkanir mögulegar Norðmenn kaupa langdræg vopn og kafbáta fyrir milljarða Biðla til Belga en tvær tillögur á borðinu Endurheimtu verðmætt hálsmenið úr þörmum þjófsins Óheimilt að skjóta niður ólöglega dróna nema af þeim stafi hætta Krefja Farage um heiðarleika og afsökunarbeiðni Færeyingar rýmka verulega lög um þungunarrof Annað hvort hörfi Úkraínumenn eða verði hraktir burt með valdi Handtóku sprengjumann eftir nærri því fimm ára leit Ógnaði öryggi hermanna með Signal-spjalli Vöruðu við því að Bandaríkin gætu svikið Úkraínu og Evrópu Telja Pútín siðferðislega ábyrgan fyrir dauða breskrar konu Dæmdur í fangelsi fyrir að selja Perry ketamín Leggja fram áætlun um haldlagningu frystra sjóða Rússa Braust inn í vínbúð og „drapst“ á klósettinu Birtu áður óséðar myndir af einkaeyju Epsteins Rússneskur geimfari sakaður um njósnir Náðar Demókrata sakaðan um mútuþægni Þorgerður mætt en söguleg fjarvera Rubio vekur furðu Lögregla vaktar hægðir meints skartgripaþjófs Stöðva afgreiðslu umsókna innflytjenda frá nítján ríkjum Hefja aftur leit að MH370 Vill alla Sómala á brott: „Landið ykkar er glatað og við viljum þá ekki í okkar landi“ Engin niðurstaða á annars „gagnlegum“ fundi Fyrrverandi forseti Hondúras laus eftir náðun Trumps Segist tilbúinn í stríð við Evrópu Fyrrverandi utanríkismálastjóri ESB handtekinn 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 Einfaldlega tilviljun að Ársæll sé fyrstur í röðinni Innlent Forsendur séu brostnar vegna játningar ráðherra Innlent Mölvuð rúða snemmbúin og leiðinleg jólagjöf Innlent Vill leiða ráðherra og aðstoðarmannaskarann fyrir dóm Innlent Setja sjálf upp umferðarljós og gagnrýna ráðaleysi borgarinnar Innlent „Djöfulsins, helvítis, andskotans pakk“ Innlent Óþekktir drónar stefndu á vél Selenskí við Írland Erlent Endurheimtu verðmætt hálsmenið úr þörmum þjófsins Erlent Skólameistarinn á Egilsstöðum næstur í röðinni Innlent Kristrún bað forseta um að stöðva umræður Innlent Fleiri fréttir Telja Evrópu traðka niður andóf gegn Úkraínustríðinu Ferðabannið útvíkkað frá tólf ríkjum í yfir þrjátíu Óþekktir drónar stefndu á vél Selenskí við Írland Vellinum í Edinborg lokað um stund og seinkanir mögulegar Norðmenn kaupa langdræg vopn og kafbáta fyrir milljarða Biðla til Belga en tvær tillögur á borðinu Endurheimtu verðmætt hálsmenið úr þörmum þjófsins Óheimilt að skjóta niður ólöglega dróna nema af þeim stafi hætta Krefja Farage um heiðarleika og afsökunarbeiðni Færeyingar rýmka verulega lög um þungunarrof Annað hvort hörfi Úkraínumenn eða verði hraktir burt með valdi Handtóku sprengjumann eftir nærri því fimm ára leit Ógnaði öryggi hermanna með Signal-spjalli Vöruðu við því að Bandaríkin gætu svikið Úkraínu og Evrópu Telja Pútín siðferðislega ábyrgan fyrir dauða breskrar konu Dæmdur í fangelsi fyrir að selja Perry ketamín Leggja fram áætlun um haldlagningu frystra sjóða Rússa Braust inn í vínbúð og „drapst“ á klósettinu Birtu áður óséðar myndir af einkaeyju Epsteins Rússneskur geimfari sakaður um njósnir Náðar Demókrata sakaðan um mútuþægni Þorgerður mætt en söguleg fjarvera Rubio vekur furðu Lögregla vaktar hægðir meints skartgripaþjófs Stöðva afgreiðslu umsókna innflytjenda frá nítján ríkjum Hefja aftur leit að MH370 Vill alla Sómala á brott: „Landið ykkar er glatað og við viljum þá ekki í okkar landi“ Engin niðurstaða á annars „gagnlegum“ fundi Fyrrverandi forseti Hondúras laus eftir náðun Trumps Segist tilbúinn í stríð við Evrópu Fyrrverandi utanríkismálastjóri ESB handtekinn Sjá meira