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 Óttast um örlög farþega eftir árekstur flugvélar og þyrlu í Washington Erlent Starfsemin sé ekki tryggð miðað við núverandi framlög Innlent Segja formann fræðslunefndar hafa brotið siðareglur Innlent Gruna að DeepSeek byggi á gögnum ChatGPT Erlent Kóranbrennumaður skotinn til bana í beinni í Svíþjóð Erlent Öllum heilsast vel eftir fæðingu í háloftunum Innlent UNRWA hættir líklega allri starfsemi á Gasa og Vesturbakkanum í dag Erlent Eldgosin í stærri kantinum verði þau við flekamótin Innlent Gengur í storm með slyddu eða snjókomu Veður Vill senda þrjátíu þúsund innflytjendur til Guantánamo Erlent Fleiri fréttir Kóranbrennumaður skotinn til bana í beinni í Svíþjóð UNRWA hættir líklega allri starfsemi á Gasa og Vesturbakkanum í dag Óttast um örlög farþega eftir árekstur flugvélar og þyrlu í Washington Gruna að DeepSeek byggi á gögnum ChatGPT Tekur formlega völd í Sýrlandi en heitir kosningum Fjórir Norðmenn látnir eftir snjóflóð í Ölpunum Vill senda þrjátíu þúsund innflytjendur til Guantánamo Draga minnisblað til baka eftir mikla óreiðu Fjöldi rúmenskra málaliða gafst upp í Rúanda Tengja hrinu sprenginga í Svíþjóð við glæpasamtök Líf norsku stjórnarinnar hangir á bláþræði vegna fjórða orkupakkans Segir Selenskí ólögmætan og ófæran um að skrifa undir eitt né neitt Alþjóðastofnanir draga saman seglin vegna Trump Býður milljónum starfsmanna að hætta gegn átta mánaða biðlaunum Áttatíu og fimm prósent vilja ekki tilheyra Trump Segir Rússa hafa ætlað að ráða fleiri iðnaðarleiðtoga af dögum Segir Robert frænda sinn athyglissjúkt rándýr Mona Lisa fær sérherbergi Forsætisráðherra Serbíu segir af sér í kjölfar mótmæla Sökuð um að hafa pyntað dóttur sína fyrir fylgjendur og peninga Google breytir nafninu á Mexíkóflóa Segja átta látna af þeim 26 gíslum sem láta á lausa Trump enn iðinn við kolann: Beinir sjónum að hernum og alþjóðasamvinnu Svíar leggja hald á skip vegna skemmda á sæstreng Senda Trump skilaboð og auka viðbúnað við Grænland Þjóðaröryggisráðgjafi skildi gögnin sín ítrekað eftir á glámbekk Ein stærsta borg Austur-Kongó í höndum uppreisnarmanna Áttatíu ár frá frelsun Auschwitz: „Ég hverf aftur til Auschwitz á hverjum degi“ Lúkasjenka lýstur sigurvegari umdeildra forsetakosninga Segja yfirvöld hafa komið í veg fyrir björgun þriggja drengja 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 Óttast um örlög farþega eftir árekstur flugvélar og þyrlu í Washington Erlent Starfsemin sé ekki tryggð miðað við núverandi framlög Innlent Segja formann fræðslunefndar hafa brotið siðareglur Innlent Gruna að DeepSeek byggi á gögnum ChatGPT Erlent Kóranbrennumaður skotinn til bana í beinni í Svíþjóð Erlent Öllum heilsast vel eftir fæðingu í háloftunum Innlent UNRWA hættir líklega allri starfsemi á Gasa og Vesturbakkanum í dag Erlent Eldgosin í stærri kantinum verði þau við flekamótin Innlent Gengur í storm með slyddu eða snjókomu Veður Vill senda þrjátíu þúsund innflytjendur til Guantánamo Erlent Fleiri fréttir Kóranbrennumaður skotinn til bana í beinni í Svíþjóð UNRWA hættir líklega allri starfsemi á Gasa og Vesturbakkanum í dag Óttast um örlög farþega eftir árekstur flugvélar og þyrlu í Washington Gruna að DeepSeek byggi á gögnum ChatGPT Tekur formlega völd í Sýrlandi en heitir kosningum Fjórir Norðmenn látnir eftir snjóflóð í Ölpunum Vill senda þrjátíu þúsund innflytjendur til Guantánamo Draga minnisblað til baka eftir mikla óreiðu Fjöldi rúmenskra málaliða gafst upp í Rúanda Tengja hrinu sprenginga í Svíþjóð við glæpasamtök Líf norsku stjórnarinnar hangir á bláþræði vegna fjórða orkupakkans Segir Selenskí ólögmætan og ófæran um að skrifa undir eitt né neitt Alþjóðastofnanir draga saman seglin vegna Trump Býður milljónum starfsmanna að hætta gegn átta mánaða biðlaunum Áttatíu og fimm prósent vilja ekki tilheyra Trump Segir Rússa hafa ætlað að ráða fleiri iðnaðarleiðtoga af dögum Segir Robert frænda sinn athyglissjúkt rándýr Mona Lisa fær sérherbergi Forsætisráðherra Serbíu segir af sér í kjölfar mótmæla Sökuð um að hafa pyntað dóttur sína fyrir fylgjendur og peninga Google breytir nafninu á Mexíkóflóa Segja átta látna af þeim 26 gíslum sem láta á lausa Trump enn iðinn við kolann: Beinir sjónum að hernum og alþjóðasamvinnu Svíar leggja hald á skip vegna skemmda á sæstreng Senda Trump skilaboð og auka viðbúnað við Grænland Þjóðaröryggisráðgjafi skildi gögnin sín ítrekað eftir á glámbekk Ein stærsta borg Austur-Kongó í höndum uppreisnarmanna Áttatíu ár frá frelsun Auschwitz: „Ég hverf aftur til Auschwitz á hverjum degi“ Lúkasjenka lýstur sigurvegari umdeildra forsetakosninga Segja yfirvöld hafa komið í veg fyrir björgun þriggja drengja Sjá meira