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 Sprengdu fljúgandi furðuhlut í loft upp Erlent Hildur vilji Einar í meirihluta hvernig sem fer Innlent Stígur fram sem „alræmdur faðir“ í Vesturbænum Innlent Nýtt húsnæði ráðuneytis Ingu kostar níu milljónir á mánuði Innlent Námsbækur barnanna búnar til „löngu áður en mamma og pabbi fæddust“ Innlent Vilja skipa erindreka en vita ekki hvert erindið er Erlent Allt veltur á því hvort handaband teljist handsal Innlent „Þetta hjól er næstum alltaf tómt“ Innlent Undrandi á að Tómas fengi ekki að verja sig Innlent Var í geðrofi þegar Vinafélag Íslands-Norður-Kóreu var stofnað Innlent Fleiri fréttir Sprengdu fljúgandi furðuhlut í loft upp Vilja skipa erindreka en vita ekki hvert erindið er Borgaraleg stjórn virðist úr sögunni Rutte segir ríka Evrópu reiða sig um of á Bandaríkin Birta loks umdeilda „krufningu“ á framboði Harris Stjórnvöld í Íran og Óman ræða sameiginlega gjaldheimtu á sundinu Útvegaði njósnurum gögn um óvini Rússa Íbúar í Alberta greiða atkvæði um aðskilnað frá Kanada Trump sendir 5.000 hermenn til Póllands Veit ekki hvort hann hafi misst tökin á öldungadeildinni Bein útsending: Nýsköpunarverðlaun Norðurlandanna Hugmyndir kjósenda um innflytjendur ekki í takt við raunveruleikann Ellefu Evrópuríki auglýsa eftir hættulegum dæmdum glæpamönnum Ben-Gvir fordæmdur fyrir framkomu sína gagnvart aðgerðasinnum Raúl Castro ákærður fyrir morð í Bandaríkjunum Trump segist munu ræða við forseta Taívan Hafa þurft að draga verulega úr olíuframleiðslu vegna árása Sat inni í 37 daga fyrir að grínast með morðið á Kirk Lögreglumenn vilja stöðva skaðabótasjóð Trumps Jarðskjálfti skók Kaupmannahöfn Segir samstarf Kína og Rússlands stuðla að stöðugleika í heiminum Hugðust frelsa Ahmadinejad og koma honum til valda „Bretland var gert fyrir loftslag sem heyrir sögunni til“ Trump tókst að fella Massie Játaði loksins að hafa myrt Emilie Meng fyrir áratug Streymdu árásinni í beinni á netinu Erindreki Trumps fékk skýr skilaboð frá Grænlendingum Bannar Skattinum að rannsaka Trump og fjölskyldu Pútín lentur í Peking Sonur stofnanda Mango handtekinn í tengslum við andlát föður síns 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 Sprengdu fljúgandi furðuhlut í loft upp Erlent Hildur vilji Einar í meirihluta hvernig sem fer Innlent Stígur fram sem „alræmdur faðir“ í Vesturbænum Innlent Nýtt húsnæði ráðuneytis Ingu kostar níu milljónir á mánuði Innlent Námsbækur barnanna búnar til „löngu áður en mamma og pabbi fæddust“ Innlent Vilja skipa erindreka en vita ekki hvert erindið er Erlent Allt veltur á því hvort handaband teljist handsal Innlent „Þetta hjól er næstum alltaf tómt“ Innlent Undrandi á að Tómas fengi ekki að verja sig Innlent Var í geðrofi þegar Vinafélag Íslands-Norður-Kóreu var stofnað Innlent Fleiri fréttir Sprengdu fljúgandi furðuhlut í loft upp Vilja skipa erindreka en vita ekki hvert erindið er Borgaraleg stjórn virðist úr sögunni Rutte segir ríka Evrópu reiða sig um of á Bandaríkin Birta loks umdeilda „krufningu“ á framboði Harris Stjórnvöld í Íran og Óman ræða sameiginlega gjaldheimtu á sundinu Útvegaði njósnurum gögn um óvini Rússa Íbúar í Alberta greiða atkvæði um aðskilnað frá Kanada Trump sendir 5.000 hermenn til Póllands Veit ekki hvort hann hafi misst tökin á öldungadeildinni Bein útsending: Nýsköpunarverðlaun Norðurlandanna Hugmyndir kjósenda um innflytjendur ekki í takt við raunveruleikann Ellefu Evrópuríki auglýsa eftir hættulegum dæmdum glæpamönnum Ben-Gvir fordæmdur fyrir framkomu sína gagnvart aðgerðasinnum Raúl Castro ákærður fyrir morð í Bandaríkjunum Trump segist munu ræða við forseta Taívan Hafa þurft að draga verulega úr olíuframleiðslu vegna árása Sat inni í 37 daga fyrir að grínast með morðið á Kirk Lögreglumenn vilja stöðva skaðabótasjóð Trumps Jarðskjálfti skók Kaupmannahöfn Segir samstarf Kína og Rússlands stuðla að stöðugleika í heiminum Hugðust frelsa Ahmadinejad og koma honum til valda „Bretland var gert fyrir loftslag sem heyrir sögunni til“ Trump tókst að fella Massie Játaði loksins að hafa myrt Emilie Meng fyrir áratug Streymdu árásinni í beinni á netinu Erindreki Trumps fékk skýr skilaboð frá Grænlendingum Bannar Skattinum að rannsaka Trump og fjölskyldu Pútín lentur í Peking Sonur stofnanda Mango handtekinn í tengslum við andlát föður síns Sjá meira