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 „Ég held ég keyri þetta ekkert aftur í bráð“ Innlent Kókaínið hafi verið lykilþáttur í vinskapnum Innlent „Ég hélt að svefnlyfin væru að hjálpa henni“ Innlent Stjórnandi hjá New York Times myrtur af tengdaforeldrum sínum Erlent Brynhildur nýr formaður og Gísli Marteinn í stjórn Innlent Hlýtur ríflega sjötíu svipuhögg fyrir að koma fram án höfuðslæðu Erlent Vinnuvél var ekið upp undir Bústaðavegsbrú Innlent Aðalmeðferð hafin vegna meints manndráps á Kársnesi Innlent Gætir fengið allt rétt á prófi en átta í einkunn Innlent Kallaði ráðherra á fund vegna handtöku mannanna við herstöðina Erlent Fleiri fréttir Fundu lúxusíbúð með golfhermi innan veggja fangelsis Síðustu hermennirnir fara frá Írak, aftur Eistar saka Rússa um fjölþáttaárás Búa í „helvíti á jörðu“ og borða illgresi til að halda lífi „Háfhrifavaldur“ fastur í kóresku síki Kynna fyrsta „núllosunarsvæði“ Danmerkur Norlén tekinn aftur við og boðar formenn á fund Kallaði ráðherra á fund vegna handtöku mannanna við herstöðina Stjórnandi hjá New York Times myrtur af tengdaforeldrum sínum Hlýtur ríflega sjötíu svipuhögg fyrir að koma fram án höfuðslæðu Sækja fram gegn Rússum í Dónetsk Hryðjuverkamönnunum grunuðu sleppt úr haldi Starship á sporbraut í fyrsta sinn Allir mennirnir breskir ríkisborgarar Spurði Xi hvort hann vildi kaupa bandarísk vopn Sjö sakaðir um að nauðga samnemanda klukkustundum saman Vilja formlega afsökun frá Selenskí Trump vill fleiri bensínháka á göturnar Segist hafa gefist upp á stjórnarmyndun í Svíþjóð Rannsaka möguleg tengsl Íran við meinta hryðjuverkamenn Aðeins samningaviðræður geti leyst deiluna Forseti Serbíu segir af sér í skugga mótmæla Tvö lík fundin eftir að snjóðflóð lenti á búðum Yfirgefa heimili sín og flykkjast í neyðarskýlin Meintu hryðjuverkamennirnir lengi undir eftirliti Fimm handteknir og grunaðir um skipulagningu hryðjuverks Vill gera á Vesturbakkanum það sem gert var á Gasa Þúsundir tálma göngu Óraníureglunnar Hátt í þrjátíu drepnir í tveimur skotárásum Heimili rýmd nærri herflugstöð 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 „Ég held ég keyri þetta ekkert aftur í bráð“ Innlent Kókaínið hafi verið lykilþáttur í vinskapnum Innlent „Ég hélt að svefnlyfin væru að hjálpa henni“ Innlent Stjórnandi hjá New York Times myrtur af tengdaforeldrum sínum Erlent Brynhildur nýr formaður og Gísli Marteinn í stjórn Innlent Hlýtur ríflega sjötíu svipuhögg fyrir að koma fram án höfuðslæðu Erlent Vinnuvél var ekið upp undir Bústaðavegsbrú Innlent Aðalmeðferð hafin vegna meints manndráps á Kársnesi Innlent Gætir fengið allt rétt á prófi en átta í einkunn Innlent Kallaði ráðherra á fund vegna handtöku mannanna við herstöðina Erlent Fleiri fréttir Fundu lúxusíbúð með golfhermi innan veggja fangelsis Síðustu hermennirnir fara frá Írak, aftur Eistar saka Rússa um fjölþáttaárás Búa í „helvíti á jörðu“ og borða illgresi til að halda lífi „Háfhrifavaldur“ fastur í kóresku síki Kynna fyrsta „núllosunarsvæði“ Danmerkur Norlén tekinn aftur við og boðar formenn á fund Kallaði ráðherra á fund vegna handtöku mannanna við herstöðina Stjórnandi hjá New York Times myrtur af tengdaforeldrum sínum Hlýtur ríflega sjötíu svipuhögg fyrir að koma fram án höfuðslæðu Sækja fram gegn Rússum í Dónetsk Hryðjuverkamönnunum grunuðu sleppt úr haldi Starship á sporbraut í fyrsta sinn Allir mennirnir breskir ríkisborgarar Spurði Xi hvort hann vildi kaupa bandarísk vopn Sjö sakaðir um að nauðga samnemanda klukkustundum saman Vilja formlega afsökun frá Selenskí Trump vill fleiri bensínháka á göturnar Segist hafa gefist upp á stjórnarmyndun í Svíþjóð Rannsaka möguleg tengsl Íran við meinta hryðjuverkamenn Aðeins samningaviðræður geti leyst deiluna Forseti Serbíu segir af sér í skugga mótmæla Tvö lík fundin eftir að snjóðflóð lenti á búðum Yfirgefa heimili sín og flykkjast í neyðarskýlin Meintu hryðjuverkamennirnir lengi undir eftirliti Fimm handteknir og grunaðir um skipulagningu hryðjuverks Vill gera á Vesturbakkanum það sem gert var á Gasa Þúsundir tálma göngu Óraníureglunnar Hátt í þrjátíu drepnir í tveimur skotárásum Heimili rýmd nærri herflugstöð Sjá meira