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 Óku á yfir 60 og missa ökuréttindin Innlent Hreinsanir hafnar í Íran Erlent Litla kaffistofan skellir í lás Innlent Málið týndist í kerfinu og reyndist á endanum fyrnt Innlent Twitter-morðinginn tekinn af lífi Erlent Steini frá Straumnesi látinn Innlent Vísað á brott vegna vímuefnaneyslu, ekki afskræmds varaforseta Erlent Sagði Sean Combs ekki virða svarið „Nei“ Erlent Ingvar útskrifaður úr meðferð Innlent Ákærð fyrir að frelsissvipta dreng eftir dyraat Innlent Fleiri fréttir Hæstaréttardómarar fjarlægðu flein úr holdi Bandaríkjaforseta Lífstíðarfangelsi fyrir að myrða 14 ára dreng með samúræjasverði Finna fyrir fjarveru Bandaríkjanna á loftslagsfundi en sakna þeirra ekki Ungar konur særðust í skotárás í Nuuk Sá sem samdi Mission: Impossible lagið er látinn Stjúpsonur norska krónprinsins grunaður um nauðganir Dönsk stjórnvöld vilja tryggja fólki höfundarrétt að eigin persónu Stígur fram og segir Írani hafa löðrungað Bandaríkin „Áreiðanleg gögn“ sanni verulegt tjón á kjarnorkumannvirkjum Hvar er Khamenei? Ný ráðgjafarnefnd Kennedy hyggst endurskoða bólusetningar barna Stofna sérstakan dómstól vegna árásarglæpa Rússa Segist funda með ráðamönnum Íran í næstu viku Trump íhugar að láta Úkraínumenn fá fleiri Patriot-kerfi Kristrún missti af fundi með Selenskí Tók í spaðann á Trump: „Hann er nú heillandi, karlinn“ Segir Spánverja munu borga fyrir að borga ekki nóg Lögðu grunninn að „sterkara, sanngjarnara og banvænna“ NATO Telur engan vafa um að Bandaríkin verji bandamenn sína Biðst afsökunar á gyðingahatri Svíþjóðardemókrata Diddy ætlar ekki að bera vitni Trump gefur lítið fyrir Pentagon skýrsluna og segir árásina hafa heppnast fullkomlega 33 ára sósíalisti hafði betur gegn Cuomo í New York Bretar eignast aftur herþotur sem geta flutt kjarnorkuvopn Myndaveisla: Fyrsti dagur leiðtogafundar Atlantshafsbandalagsins Æsispennandi forval: Framtíð Demókrataflokksins gæti ráðist í New York Átök í Miðausturlöndum: „Erfitt að meta hvað er í raun og veru í gangi“ Ný skýrsla: Bandaríkjunum mistókst að eyðileggja kjarnorkumannvirki Írana „Þrátt fyrir allan þennan vígbúnað þá er þetta mjög vinalegt“ „Honum fylgir auðvitað ákveðinn ófyrirsjáanleiki“ 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 Óku á yfir 60 og missa ökuréttindin Innlent Hreinsanir hafnar í Íran Erlent Litla kaffistofan skellir í lás Innlent Málið týndist í kerfinu og reyndist á endanum fyrnt Innlent Twitter-morðinginn tekinn af lífi Erlent Steini frá Straumnesi látinn Innlent Vísað á brott vegna vímuefnaneyslu, ekki afskræmds varaforseta Erlent Sagði Sean Combs ekki virða svarið „Nei“ Erlent Ingvar útskrifaður úr meðferð Innlent Ákærð fyrir að frelsissvipta dreng eftir dyraat Innlent Fleiri fréttir Hæstaréttardómarar fjarlægðu flein úr holdi Bandaríkjaforseta Lífstíðarfangelsi fyrir að myrða 14 ára dreng með samúræjasverði Finna fyrir fjarveru Bandaríkjanna á loftslagsfundi en sakna þeirra ekki Ungar konur særðust í skotárás í Nuuk Sá sem samdi Mission: Impossible lagið er látinn Stjúpsonur norska krónprinsins grunaður um nauðganir Dönsk stjórnvöld vilja tryggja fólki höfundarrétt að eigin persónu Stígur fram og segir Írani hafa löðrungað Bandaríkin „Áreiðanleg gögn“ sanni verulegt tjón á kjarnorkumannvirkjum Hvar er Khamenei? Ný ráðgjafarnefnd Kennedy hyggst endurskoða bólusetningar barna Stofna sérstakan dómstól vegna árásarglæpa Rússa Segist funda með ráðamönnum Íran í næstu viku Trump íhugar að láta Úkraínumenn fá fleiri Patriot-kerfi Kristrún missti af fundi með Selenskí Tók í spaðann á Trump: „Hann er nú heillandi, karlinn“ Segir Spánverja munu borga fyrir að borga ekki nóg Lögðu grunninn að „sterkara, sanngjarnara og banvænna“ NATO Telur engan vafa um að Bandaríkin verji bandamenn sína Biðst afsökunar á gyðingahatri Svíþjóðardemókrata Diddy ætlar ekki að bera vitni Trump gefur lítið fyrir Pentagon skýrsluna og segir árásina hafa heppnast fullkomlega 33 ára sósíalisti hafði betur gegn Cuomo í New York Bretar eignast aftur herþotur sem geta flutt kjarnorkuvopn Myndaveisla: Fyrsti dagur leiðtogafundar Atlantshafsbandalagsins Æsispennandi forval: Framtíð Demókrataflokksins gæti ráðist í New York Átök í Miðausturlöndum: „Erfitt að meta hvað er í raun og veru í gangi“ Ný skýrsla: Bandaríkjunum mistókst að eyðileggja kjarnorkumannvirki Írana „Þrátt fyrir allan þennan vígbúnað þá er þetta mjög vinalegt“ „Honum fylgir auðvitað ákveðinn ófyrirsjáanleiki“ Sjá meira