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 Tveggja vikna tvíburasystrum vísað úr landi Innlent Stímir óhrædd í gin ísraelska sjóhersins Innlent Söguðu gat á flugsafn til að stinga inn Boeing 757 Innlent Kom ráðherra á óvart að viðræðum hefði verið slitið Innlent Frelsisflotinn umkringdur og farþegar fluttir til Ísraels Erlent Hafði hvorki þekkingu né umboð til að tjá sig um fjármálin Innlent Telja sig hafa fundið skipið sem skaut drónunum Erlent Tálbeitan ákærð fyrir rangt brot Innlent Gæti stefnt í þungavigtarslag um varaformannsembættið Innlent Jane Goodall látin Erlent Fleiri fréttir Frelsisflotinn umkringdur og farþegar fluttir til Ísraels Jane Goodall látin Telja sig hafa fundið skipið sem skaut drónunum Brýnt að koma rafmagni aftur á kjarnorkuverið „Dimmur dagur“ í sögu Slóvakíu Völdu tveggja ára stúlku sem nýja jómfrúargyðju Höfuðpaur tælingarhóps dæmdur í þrjátíu og fimm ára fangelsi Chunk er loksins „feitasti“ björninn Átján tegundir af sólarvörn teknar úr sölu í Ástralíu Dómari skikkar lækna til að vanda skriftina Tæplega hundrað nemenda saknað Gríðarleg öryggisgæsla í Kaupmannahöfn í aðdraganda leiðtogafundar Ríkisreksturinn í Bandaríkjunum í limbó Tala látinna hækkar á Filippseyjum Lykillinn að kraftaverki að Birgir var frá Íslandi Fleiri en tuttugu látnir eftir jarðskjálfta á Filippseyjum Sendiherra fannst látinn í miðborg Parísar Tillögum Trumps lýst sem uppgjöf Segir herforingjum að búa sig undir átök gegn innlendum „óvinum“ Aðstoðarmaður AfD-leiðtoga í fangelsi fyrir njósnir Stefnir í fyrstu ríkisstöðvunina í sjö ár Ná ekki að leika árangur Wagner eftir Vilja Diddy í ellefu ára fangelsi „Við erum ekki í stríði en við búum ekki við frið“ Um þúsund manns teknir af lífi í Íran það sem af er ári Tugir drengja fastir í rústum skóla sem hrundi til grunna Leiðtogar fagna áætluninni en bíða svara frá Hamas Misstu allt samband við Internetið Erlendir miðlar fjalla um gjaldþrot Play Ísraelar samþykkja friðaráætlun Trumps 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 Tveggja vikna tvíburasystrum vísað úr landi Innlent Stímir óhrædd í gin ísraelska sjóhersins Innlent Söguðu gat á flugsafn til að stinga inn Boeing 757 Innlent Kom ráðherra á óvart að viðræðum hefði verið slitið Innlent Frelsisflotinn umkringdur og farþegar fluttir til Ísraels Erlent Hafði hvorki þekkingu né umboð til að tjá sig um fjármálin Innlent Telja sig hafa fundið skipið sem skaut drónunum Erlent Tálbeitan ákærð fyrir rangt brot Innlent Gæti stefnt í þungavigtarslag um varaformannsembættið Innlent Jane Goodall látin Erlent Fleiri fréttir Frelsisflotinn umkringdur og farþegar fluttir til Ísraels Jane Goodall látin Telja sig hafa fundið skipið sem skaut drónunum Brýnt að koma rafmagni aftur á kjarnorkuverið „Dimmur dagur“ í sögu Slóvakíu Völdu tveggja ára stúlku sem nýja jómfrúargyðju Höfuðpaur tælingarhóps dæmdur í þrjátíu og fimm ára fangelsi Chunk er loksins „feitasti“ björninn Átján tegundir af sólarvörn teknar úr sölu í Ástralíu Dómari skikkar lækna til að vanda skriftina Tæplega hundrað nemenda saknað Gríðarleg öryggisgæsla í Kaupmannahöfn í aðdraganda leiðtogafundar Ríkisreksturinn í Bandaríkjunum í limbó Tala látinna hækkar á Filippseyjum Lykillinn að kraftaverki að Birgir var frá Íslandi Fleiri en tuttugu látnir eftir jarðskjálfta á Filippseyjum Sendiherra fannst látinn í miðborg Parísar Tillögum Trumps lýst sem uppgjöf Segir herforingjum að búa sig undir átök gegn innlendum „óvinum“ Aðstoðarmaður AfD-leiðtoga í fangelsi fyrir njósnir Stefnir í fyrstu ríkisstöðvunina í sjö ár Ná ekki að leika árangur Wagner eftir Vilja Diddy í ellefu ára fangelsi „Við erum ekki í stríði en við búum ekki við frið“ Um þúsund manns teknir af lífi í Íran það sem af er ári Tugir drengja fastir í rústum skóla sem hrundi til grunna Leiðtogar fagna áætluninni en bíða svara frá Hamas Misstu allt samband við Internetið Erlendir miðlar fjalla um gjaldþrot Play Ísraelar samþykkja friðaráætlun Trumps Sjá meira