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 Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Bjartsýn eftir fund í Virginíu vegna Söndru sem afplánar 37 ára dóm Innlent Missti stjórn á bílnum þegar klæðingin umvafði dekkin Innlent Lögreglan bannaði bjór á B5 Innlent Kallar eftir sams konar úrræði og Breivik og árásarmaður hennar sæta Innlent „Ég bjóst aldrei við að þetta myndi gerast“ Erlent Öryrkjar fá 1,7 skattfrjálsa milljarða Innlent Yazan og fjölskylda leita að nýju húsnæði Innlent Mansalsmál Gríska hússins: Vann sjö daga í viku hverri og svaf í kjallaranum Innlent Sakar Snorra um að tendra bál fordóma Innlent Fleiri fréttir „Ég bjóst aldrei við að þetta myndi gerast“ Ákærður fyrir ráðabrugg um að ráða Trump af dögum Fundu morðingja puttaferðalangs fimmtíu árum síðar Samstaða í Færeyjum um að bjóða út Suðureyjargöng Hverfa aftur til fortíðar vegna gervihnattatruflana Rússa Pútín óskar Trump til hamingju Yfirmaður COP29 sagður hafa reynt að selja jarðefnaeldsneyti Ráðist á ísraelska stuðningsmenn í Amsterdam Trump velur starfsmannastjóra úr innstu röðum Spennuþrungin barátta um fulltrúadeildina Þrír handteknir vegna dauða Liam Payne Vilja banna 16 ára og yngri að nota samfélagsmiðla Fundu ellefu lík í yfirgefnum pallbíll Ávarp Bidens: „Þú getur ekki elskað nágranna þinn bara þegar þið eruð sammála“ Vill taka vantraustið fyrir strax Engin furða að verkafólk hafi snúið baki við Demókrataflokknum Ríkissjórn Scholz er sprungin Óskaði Trump til hamingju og ítrekaði friðsamleg valdaskipti Ríkisstjórn Scholz á barmi þess að springa Harris búin að hringja í Trump og undirbýr ávarp Óttast verulegt bakslag á mörgum vígstöðvum Baráttan um Bandaríkin: Donald Trump verður forseti, og hvað svo? Þjóðarleiðtogar kasta kveðju á Trump Trump lýsir yfir sigri: Guð hafi bjargað honum svo hann gæti bjargað Ameríku Andstæðingar þungunarrofs unnu í Flórída Donald Trump forseti á nýjan leik Mikill fögnuður hjá Trump-liðum Repúblikanar ná meirihluta í öldungadeildinni Gætum þurft að bíða í nokkra daga ef ekkert óvænt gerist Netanjahú rekur varnarmálaráðherrann 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 Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Bjartsýn eftir fund í Virginíu vegna Söndru sem afplánar 37 ára dóm Innlent Missti stjórn á bílnum þegar klæðingin umvafði dekkin Innlent Lögreglan bannaði bjór á B5 Innlent Kallar eftir sams konar úrræði og Breivik og árásarmaður hennar sæta Innlent „Ég bjóst aldrei við að þetta myndi gerast“ Erlent Öryrkjar fá 1,7 skattfrjálsa milljarða Innlent Yazan og fjölskylda leita að nýju húsnæði Innlent Mansalsmál Gríska hússins: Vann sjö daga í viku hverri og svaf í kjallaranum Innlent Sakar Snorra um að tendra bál fordóma Innlent Fleiri fréttir „Ég bjóst aldrei við að þetta myndi gerast“ Ákærður fyrir ráðabrugg um að ráða Trump af dögum Fundu morðingja puttaferðalangs fimmtíu árum síðar Samstaða í Færeyjum um að bjóða út Suðureyjargöng Hverfa aftur til fortíðar vegna gervihnattatruflana Rússa Pútín óskar Trump til hamingju Yfirmaður COP29 sagður hafa reynt að selja jarðefnaeldsneyti Ráðist á ísraelska stuðningsmenn í Amsterdam Trump velur starfsmannastjóra úr innstu röðum Spennuþrungin barátta um fulltrúadeildina Þrír handteknir vegna dauða Liam Payne Vilja banna 16 ára og yngri að nota samfélagsmiðla Fundu ellefu lík í yfirgefnum pallbíll Ávarp Bidens: „Þú getur ekki elskað nágranna þinn bara þegar þið eruð sammála“ Vill taka vantraustið fyrir strax Engin furða að verkafólk hafi snúið baki við Demókrataflokknum Ríkissjórn Scholz er sprungin Óskaði Trump til hamingju og ítrekaði friðsamleg valdaskipti Ríkisstjórn Scholz á barmi þess að springa Harris búin að hringja í Trump og undirbýr ávarp Óttast verulegt bakslag á mörgum vígstöðvum Baráttan um Bandaríkin: Donald Trump verður forseti, og hvað svo? Þjóðarleiðtogar kasta kveðju á Trump Trump lýsir yfir sigri: Guð hafi bjargað honum svo hann gæti bjargað Ameríku Andstæðingar þungunarrofs unnu í Flórída Donald Trump forseti á nýjan leik Mikill fögnuður hjá Trump-liðum Repúblikanar ná meirihluta í öldungadeildinni Gætum þurft að bíða í nokkra daga ef ekkert óvænt gerist Netanjahú rekur varnarmálaráðherrann Sjá meira