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 Fjórir handteknir í aðgerðunum í Gnoðarvogi Innlent Sérsveitin kölluð út: Fjöldi handtekinn eftir húsleit í Gnoðarvogi Innlent Melania Trump hótar lögsókn á hendur Hunter Biden Erlent Haraldur Briem er látinn Innlent Trump tilkynnti um næstu heiðursfélaga Kennedy-miðstöðvarinnar Erlent Vilja afvopna einangraða og veikburða Hezbollah-liða Erlent Fleiri eldislaxar í Haukadalsá: „Þetta lítur alls ekki vel út“ Innlent Erlendir hópar komi til Íslands í skamman tíma til að hnupla úr verslunum Innlent Tilkynnt um sjónskerðingu og sjálfsvígshugsanir eftir inntöku þyngdarstjórnunarlyfja Innlent Helgi Vilberg Hermannsson er látinn Innlent Fleiri fréttir Nýr talnaspekingur Trump við þinghúsið þegar ráðist var á það Hækkun sjávarmáls ógnar styttum Páskaeyju Starmer og Selenskí funda í dag Trump tilkynnti um næstu heiðursfélaga Kennedy-miðstöðvarinnar Melania Trump hótar lögsókn á hendur Hunter Biden Vilja afvopna einangraða og veikburða Hezbollah-liða Sendu tvö herskip að umdeildu rifi eftir ásiglingu Kínverja Sprengingar eftir eldingu Rússar helsta ógnin sem Norðmenn standi frammi fyrir Kýrskýrt að aðeins Selenskíj geti samið um landsvæði Blaðamenn drepnir í tugatali: Banvænt mynstur misræmis og mótsagna Fundað í hverju horni fyrir Alaskahitting Trump og Pútín Öfgahægriflokkur mælist stærstur í Þýskalandi Hitamet falla og gróðureldar geisa í Evrópu og víðar Rússar myndu nota Donbas til að ráðast enn lengra inn í Úkraínu Ósköp venjuleg kona ráðin sem leigumorðingi eftir kynni á stefnumótaforriti Sendir frá Norður-Kóreu í „þrældóm“ í Rússlandi Greta Thunberg siglir á ný til Gasa Skoða að stofna viðbragðssveit gegn uppþotum í Bandaríkjunum Hernumin héruð horfi fram á þjóðernishreinsun Vara við afleiðingum samsæriskenninga eftir skotárás á heilbrigðisstofnun Komnir djúpt gegnum línu Úkraínumanna Smyglaði 850 skjaldbökum í sokkum frá Bandaríkjunum Albanese segir Netanyahu í afneitun Sendur til Íslands eftir þrætu um persónuupplýsingar innflytjenda Leiðtogar Evrópu ítreka sjálfsákvörðunarrétt Úkraínumanna Einn látinn og tíu slasaðir eftir stóra sprengingu „Þetta er í rauninni þreifingafundur“ Ákvörðun Trump valdabrölt: „Það á eftir að verða meira svona“ Kínverskt skip stórskemmt eftir árekstur við tundurspilli 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 Fjórir handteknir í aðgerðunum í Gnoðarvogi Innlent Sérsveitin kölluð út: Fjöldi handtekinn eftir húsleit í Gnoðarvogi Innlent Melania Trump hótar lögsókn á hendur Hunter Biden Erlent Haraldur Briem er látinn Innlent Trump tilkynnti um næstu heiðursfélaga Kennedy-miðstöðvarinnar Erlent Vilja afvopna einangraða og veikburða Hezbollah-liða Erlent Fleiri eldislaxar í Haukadalsá: „Þetta lítur alls ekki vel út“ Innlent Erlendir hópar komi til Íslands í skamman tíma til að hnupla úr verslunum Innlent Tilkynnt um sjónskerðingu og sjálfsvígshugsanir eftir inntöku þyngdarstjórnunarlyfja Innlent Helgi Vilberg Hermannsson er látinn Innlent Fleiri fréttir Nýr talnaspekingur Trump við þinghúsið þegar ráðist var á það Hækkun sjávarmáls ógnar styttum Páskaeyju Starmer og Selenskí funda í dag Trump tilkynnti um næstu heiðursfélaga Kennedy-miðstöðvarinnar Melania Trump hótar lögsókn á hendur Hunter Biden Vilja afvopna einangraða og veikburða Hezbollah-liða Sendu tvö herskip að umdeildu rifi eftir ásiglingu Kínverja Sprengingar eftir eldingu Rússar helsta ógnin sem Norðmenn standi frammi fyrir Kýrskýrt að aðeins Selenskíj geti samið um landsvæði Blaðamenn drepnir í tugatali: Banvænt mynstur misræmis og mótsagna Fundað í hverju horni fyrir Alaskahitting Trump og Pútín Öfgahægriflokkur mælist stærstur í Þýskalandi Hitamet falla og gróðureldar geisa í Evrópu og víðar Rússar myndu nota Donbas til að ráðast enn lengra inn í Úkraínu Ósköp venjuleg kona ráðin sem leigumorðingi eftir kynni á stefnumótaforriti Sendir frá Norður-Kóreu í „þrældóm“ í Rússlandi Greta Thunberg siglir á ný til Gasa Skoða að stofna viðbragðssveit gegn uppþotum í Bandaríkjunum Hernumin héruð horfi fram á þjóðernishreinsun Vara við afleiðingum samsæriskenninga eftir skotárás á heilbrigðisstofnun Komnir djúpt gegnum línu Úkraínumanna Smyglaði 850 skjaldbökum í sokkum frá Bandaríkjunum Albanese segir Netanyahu í afneitun Sendur til Íslands eftir þrætu um persónuupplýsingar innflytjenda Leiðtogar Evrópu ítreka sjálfsákvörðunarrétt Úkraínumanna Einn látinn og tíu slasaðir eftir stóra sprengingu „Þetta er í rauninni þreifingafundur“ Ákvörðun Trump valdabrölt: „Það á eftir að verða meira svona“ Kínverskt skip stórskemmt eftir árekstur við tundurspilli Sjá meira