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 Alræmdi túristahópurinn tók líka yfir pítsustað Innlent Elduðu úti, óðu yfir vaktstjórann og fylltu matsalinn Innlent Dæmdur fyrir sérstaklega hættulega líkamsárás Innlent Vildi drepa soninn svo hann kæmist til himna Innlent Þurftu að búa í næstu götu við morðingja bróður síns Innlent Tálbeitan var með einkabílstjóra og gisti á Edition Innlent Sagði að Þórdís myndi undirrita vegna tengsla Bjarna við Hval Innlent Gefa út gula viðvörun fyrir allt landið vegna norðan áhlaups Veður Fangi lést á Litla-Hrauni Innlent Fleiri fréttir Aldraður barnalæknir dæmdur í fangelsi fyrir að vanvirða herinn Tugir látnir eftir að bíl var ekið inn í þvögu fólks í Kína Áfrýjun tólf ára fangelsisdóms vegna sjö þúsund króna hafnað Fjölgar hratt í ríkisstjórn Trumps Ganga til kosninga í febrúar Vörpuðu sprengjum á hópa tengda Íran í Sýrlandi Aðeins einn af tíu segist myndu tilkynna ofbeldið að fenginni reynslu „Ákveðinn árangur“ hafi náðst í viðræðum um vopnahlé í Líbanon Fimmtíu þúsund hermenn sagðir undirbúa gagnsókn í Kúrsk Búinn að velja sendiherra og „landamærakeisara“ Sakar Orbán um „ungverskt Watergate-hneyksli“ Vill losna við tálma úr vegi sínum Scholz tilbúinn að láta undan þrýstingi um vantraust Ishiba áfram forsætisráðherra þrátt fyrir kosningatap Ræddi við Pútín og varaði við stigmögnun Hátt í 400 kynlífsmyndböndum lekið í mögulegu samsæri Aldrei jafn margar drónaárásir Trump vann öll sveifluríkin Mestu virkjanaframkvæmdir í sögu Grænlands framundan Óeirðir í Valensía og kallað eftir afsögn ráðamanna „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 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 Alræmdi túristahópurinn tók líka yfir pítsustað Innlent Elduðu úti, óðu yfir vaktstjórann og fylltu matsalinn Innlent Dæmdur fyrir sérstaklega hættulega líkamsárás Innlent Vildi drepa soninn svo hann kæmist til himna Innlent Þurftu að búa í næstu götu við morðingja bróður síns Innlent Tálbeitan var með einkabílstjóra og gisti á Edition Innlent Sagði að Þórdís myndi undirrita vegna tengsla Bjarna við Hval Innlent Gefa út gula viðvörun fyrir allt landið vegna norðan áhlaups Veður Fangi lést á Litla-Hrauni Innlent Fleiri fréttir Aldraður barnalæknir dæmdur í fangelsi fyrir að vanvirða herinn Tugir látnir eftir að bíl var ekið inn í þvögu fólks í Kína Áfrýjun tólf ára fangelsisdóms vegna sjö þúsund króna hafnað Fjölgar hratt í ríkisstjórn Trumps Ganga til kosninga í febrúar Vörpuðu sprengjum á hópa tengda Íran í Sýrlandi Aðeins einn af tíu segist myndu tilkynna ofbeldið að fenginni reynslu „Ákveðinn árangur“ hafi náðst í viðræðum um vopnahlé í Líbanon Fimmtíu þúsund hermenn sagðir undirbúa gagnsókn í Kúrsk Búinn að velja sendiherra og „landamærakeisara“ Sakar Orbán um „ungverskt Watergate-hneyksli“ Vill losna við tálma úr vegi sínum Scholz tilbúinn að láta undan þrýstingi um vantraust Ishiba áfram forsætisráðherra þrátt fyrir kosningatap Ræddi við Pútín og varaði við stigmögnun Hátt í 400 kynlífsmyndböndum lekið í mögulegu samsæri Aldrei jafn margar drónaárásir Trump vann öll sveifluríkin Mestu virkjanaframkvæmdir í sögu Grænlands framundan Óeirðir í Valensía og kallað eftir afsögn ráðamanna „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 Sjá meira