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 Eldur í sumarbústað við Suðurlandsveg Innlent Breikkun á Kjalarnesi boðin út eftir margra ára seinkun Innlent Björgólfur Thor flýr breska skatta til Ítalíu Innlent Áfram geisar innbrotahrinan Innlent Vegir og gatnamót í Hvalfirði komnir að þolmörkum Innlent Hryðjuverkamálið frá upphafi til enda Innlent Enginn alvarlega slasaður eftir bílveltuna Innlent Miklar bikblæðingar við Jökulsárlón Innlent Ferðaþjónustan, fullveldið og fullt af forsætisráðherrum Innlent Veðrið haggist ekki að neinu ráði Innlent Fleiri fréttir Einn látinn eftir að flugvél endaði á húsþaki Hjálpaði mágkonu sinni að flýja heimilið: „Þetta reddast!“ Eldarnir þeir skæðustu sem hafi nokkurn tímann herjað á landið Ekkert lát á árásum Bandaríkjanna og Íran Minnst 15 látnir í árásum Rússa Vilja refsiaðgerðir til að sporna gegn „vistmorði“ Kínverja Vopnaframleiðendur reyna að koma til móts við Evrópu Eldar brenna á Spáni og í Frakklandi Vilja tryggja að hægt sé að óvirkja gervigreindina Viðurkenndu mistök og drógu stefnur gegn blaðamönnum til baka Southport-morðinginn fluttur á geðdeild Nýir tollar lagðir á yfir 80 ríki með vísan til vinnuþrælkunar Óttast að hin leiðin lokist með miklum afleiðingum Sádar verði að viðurkenna tilvist Ísrael Slapp naumlega frá hlébarða í vínbúð Hótar Hútum vegna árása á flutningaskip Hútar réðust á olíuflutningaskip frá Sádi Arabíu Réttarhöld yfir Maduro hefjast í júní á næsta ári Bandaríkin og Sádi-Arabía undirrita kjarnorkusaming „Dr. Jihad“ sem talinn var dáinn vill aftur til Ástralíu Gervigreindarlíkan framkvæmdi netárás óumbeðið Rústa brú eða orkuveri fyrir hverja árás á Hormússundi Fyrirsætuveiðari Epsteins fannst látinn Vill að Infantino stýri Sameinuðu þjóðunum Rýnt í deilurnar: Hver er nýr yfirherforingi Úkraínu? Vill billjónir vegna stríðsins og reifst við þingmenn Frakkar lögleiða samfélagsmiðlabann barna Eigandi Michelin-staðar ákærður fyrir notkun maura í mat Undirrita samkomulag sem opnar á úranauðgun Sáda Utanríkisráðherrann lýsir árásunum sem urðu Khamenei að bana 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 Eldur í sumarbústað við Suðurlandsveg Innlent Breikkun á Kjalarnesi boðin út eftir margra ára seinkun Innlent Björgólfur Thor flýr breska skatta til Ítalíu Innlent Áfram geisar innbrotahrinan Innlent Vegir og gatnamót í Hvalfirði komnir að þolmörkum Innlent Hryðjuverkamálið frá upphafi til enda Innlent Enginn alvarlega slasaður eftir bílveltuna Innlent Miklar bikblæðingar við Jökulsárlón Innlent Ferðaþjónustan, fullveldið og fullt af forsætisráðherrum Innlent Veðrið haggist ekki að neinu ráði Innlent Fleiri fréttir Einn látinn eftir að flugvél endaði á húsþaki Hjálpaði mágkonu sinni að flýja heimilið: „Þetta reddast!“ Eldarnir þeir skæðustu sem hafi nokkurn tímann herjað á landið Ekkert lát á árásum Bandaríkjanna og Íran Minnst 15 látnir í árásum Rússa Vilja refsiaðgerðir til að sporna gegn „vistmorði“ Kínverja Vopnaframleiðendur reyna að koma til móts við Evrópu Eldar brenna á Spáni og í Frakklandi Vilja tryggja að hægt sé að óvirkja gervigreindina Viðurkenndu mistök og drógu stefnur gegn blaðamönnum til baka Southport-morðinginn fluttur á geðdeild Nýir tollar lagðir á yfir 80 ríki með vísan til vinnuþrælkunar Óttast að hin leiðin lokist með miklum afleiðingum Sádar verði að viðurkenna tilvist Ísrael Slapp naumlega frá hlébarða í vínbúð Hótar Hútum vegna árása á flutningaskip Hútar réðust á olíuflutningaskip frá Sádi Arabíu Réttarhöld yfir Maduro hefjast í júní á næsta ári Bandaríkin og Sádi-Arabía undirrita kjarnorkusaming „Dr. Jihad“ sem talinn var dáinn vill aftur til Ástralíu Gervigreindarlíkan framkvæmdi netárás óumbeðið Rústa brú eða orkuveri fyrir hverja árás á Hormússundi Fyrirsætuveiðari Epsteins fannst látinn Vill að Infantino stýri Sameinuðu þjóðunum Rýnt í deilurnar: Hver er nýr yfirherforingi Úkraínu? Vill billjónir vegna stríðsins og reifst við þingmenn Frakkar lögleiða samfélagsmiðlabann barna Eigandi Michelin-staðar ákærður fyrir notkun maura í mat Undirrita samkomulag sem opnar á úranauðgun Sáda Utanríkisráðherrann lýsir árásunum sem urðu Khamenei að bana Sjá meira