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 Íslendingur lést í fallhlífarslysi í Danmörku Innlent Ógn á galakvöldverði og forsetinn fluttur á brott Erlent Ungi Íslendingurinn var nemandi í fallhlífaskóla Innlent „Hann grípur alltaf fram í“: Oddvitar beðnir um að sýna hvor öðrum kurteisi Innlent Bóndakonan á Bakkakoti er látin Innlent Seldu sex milljónir dósa af nikótínpúðum Innlent Árásin til marks um aukna hörku vestanhafs Erlent Myndir: Upplausn á blaðamannamóttöku Erlent Talinn ætla að ráðast á Trump og fleiri háttsetta Erlent Hlaut alvarlega höfuðáverka eftir árekstur á rafhlaupahjóli Erlent Fleiri fréttir Talinn ætla að ráðast á Trump og fleiri háttsetta Árásin til marks um aukna hörku vestanhafs Fjörutíu ár frá slysinu í Tsjernobyl: „Eins og heimurinn gæti snúið aftur til ársins 1986“ Trump segir komið að Írönum að hringja Sjö felldir í Úkraínu Myndir: Upplausn á blaðamannamóttöku Ógn á galakvöldverði og forsetinn fluttur á brott Hlaut alvarlega höfuðáverka eftir árekstur á rafhlaupahjóli Orbán hættir á þingi Trump lífgar í gömlum glæðum Falklandseyjastríðsins fyrir konunglega heimsókn Vinasamtök al-Qaeda sögð reyna að steypa ríkisstjórninni af stóli Gerðu árás á mörgum stöðum á sama tíma Gasabúar kjósa í fyrsta sinn í tuttugu ár Segja engan fund á dagskrá Ítreka yfirráð yfir Falklandseyjum eftir hótun Bandaríkjamanna Netanjahú greindist með krabbamein Sendimenn Trump fara á fund utanríkisráðherra Írans á morgun Vesturlönd tali opinskátt um fyrirætlað stríð við Rússland Ræða ekki loftslagsmál á umhverfisfundi til að friðþægja Bandaríkjastjórn Sækir aftur um reynslulausn Handtaka hermann sem veðjaði á að Maduro yrði tekinn Sefur í kjallaranum þar sem Heuermann myrti og sundurlimaði fórnarlömb sín Lánið í höfn og Harry veitir Trump óumbeðin ráð Segir vopnahlé framlengt um þrjár vikur Fyrirtæki MrBeast sakað um að afsaka kynferðislega áreitni Skjóta á alla báta sem leggja tundurdufl Með lista yfir góða og slæma bandamenn Fimm í lífshættu eftir lestarslysið Fjórir í lífshættu eftir lestarslys í Danmörku Vélmennið Ace sigrar atvinnumenn í borðtennis 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 Íslendingur lést í fallhlífarslysi í Danmörku Innlent Ógn á galakvöldverði og forsetinn fluttur á brott Erlent Ungi Íslendingurinn var nemandi í fallhlífaskóla Innlent „Hann grípur alltaf fram í“: Oddvitar beðnir um að sýna hvor öðrum kurteisi Innlent Bóndakonan á Bakkakoti er látin Innlent Seldu sex milljónir dósa af nikótínpúðum Innlent Árásin til marks um aukna hörku vestanhafs Erlent Myndir: Upplausn á blaðamannamóttöku Erlent Talinn ætla að ráðast á Trump og fleiri háttsetta Erlent Hlaut alvarlega höfuðáverka eftir árekstur á rafhlaupahjóli Erlent Fleiri fréttir Talinn ætla að ráðast á Trump og fleiri háttsetta Árásin til marks um aukna hörku vestanhafs Fjörutíu ár frá slysinu í Tsjernobyl: „Eins og heimurinn gæti snúið aftur til ársins 1986“ Trump segir komið að Írönum að hringja Sjö felldir í Úkraínu Myndir: Upplausn á blaðamannamóttöku Ógn á galakvöldverði og forsetinn fluttur á brott Hlaut alvarlega höfuðáverka eftir árekstur á rafhlaupahjóli Orbán hættir á þingi Trump lífgar í gömlum glæðum Falklandseyjastríðsins fyrir konunglega heimsókn Vinasamtök al-Qaeda sögð reyna að steypa ríkisstjórninni af stóli Gerðu árás á mörgum stöðum á sama tíma Gasabúar kjósa í fyrsta sinn í tuttugu ár Segja engan fund á dagskrá Ítreka yfirráð yfir Falklandseyjum eftir hótun Bandaríkjamanna Netanjahú greindist með krabbamein Sendimenn Trump fara á fund utanríkisráðherra Írans á morgun Vesturlönd tali opinskátt um fyrirætlað stríð við Rússland Ræða ekki loftslagsmál á umhverfisfundi til að friðþægja Bandaríkjastjórn Sækir aftur um reynslulausn Handtaka hermann sem veðjaði á að Maduro yrði tekinn Sefur í kjallaranum þar sem Heuermann myrti og sundurlimaði fórnarlömb sín Lánið í höfn og Harry veitir Trump óumbeðin ráð Segir vopnahlé framlengt um þrjár vikur Fyrirtæki MrBeast sakað um að afsaka kynferðislega áreitni Skjóta á alla báta sem leggja tundurdufl Með lista yfir góða og slæma bandamenn Fimm í lífshættu eftir lestarslysið Fjórir í lífshættu eftir lestarslys í Danmörku Vélmennið Ace sigrar atvinnumenn í borðtennis Sjá meira