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 Orðrómar valda ugg og ótta í Mílanó: „Það eru allir frekar hræddir“ Erlent „Brikk-fjölskyldan lenti í hræðilegu atviki“ Innlent Geðrofslyf leysa hefðbundin svefnlyf af hólmi Innlent Beit mann í geirvörtuna og réðst á systur hans Innlent Tekur sæti Maríu sem er í fríi í Víetnam Innlent Bæjarstjóri Ölfuss segir múslima „valda skaða“ Innlent 20,4 milljarðar til Úkraínu og aukinn stuðningur við Palestínu Innlent Íbúar Alberta höfnuðu áætlunum um sjálfstæði Erlent Endurmeta fyrirkomulag RS-bólusetninga næstu árin Innlent Hafi íhugað að gefast upp síðustu vikur Innlent Fleiri fréttir Þróa þjónustustöð fyrir tunglið Íbúar Alberta höfnuðu áætlunum um sjálfstæði Orðrómar valda ugg og ótta í Mílanó: „Það eru allir frekar hræddir“ Christiane Amanpour mun kveðja CNN Fara fram á útgöngubann í nokkrum frönskum borgum Sakaðir um að svelta 190 börn til dauða Hótar að auka viðbúnað á landamærunum Miðflokkurinn fær umboðið Borgir geti sett á útivistarbann: „Nemandi hefur misst höndina“ Prestur lést þegar róðukross féll á hann Senda far til að kanna uppruna Fóbosar Ók viljandi á ástralska þingkonu Vill funda með Trump og Xi um örlög Úkraínu Neyðarlending eftir sprengjuhótun Neitaði að samþykkja afsögn vegna mótmælanna Hvetur til stillingar og boðar aðgerðir Selenskí vilji ekki binda enda á stríðið Fjórir hermenn létust í eldsvoða Ræstingakona læstist óvart í fangaklefa í þrjá daga Hörð átök lögreglu og mótmælenda í París Barn og fullorðinn létu lífið þegar bíl var ekið inn á knattspyrnuvöll Landtökumenn réðust á evrópska erindreka Lögreglan skarst í leikinn á mótmælum í Kaupmannahöfn Setti málningu í matinn og eitraði fyrir hundruðum barna Mótmælendur réðust inn í ráðhúsið í Marseille Alvarlega slösuð eftir skotárás í íþróttahúsi Frestar gildistöku refsiaðgerða gegn Rússlandi Faðir tveggja nemenda í skólanum sá sem skaut árásarmanninn Varaði við nýju Rússlandi Pútíns Ástvinir þeirra sem létust í flugslysinu bíða enn 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 Orðrómar valda ugg og ótta í Mílanó: „Það eru allir frekar hræddir“ Erlent „Brikk-fjölskyldan lenti í hræðilegu atviki“ Innlent Geðrofslyf leysa hefðbundin svefnlyf af hólmi Innlent Beit mann í geirvörtuna og réðst á systur hans Innlent Tekur sæti Maríu sem er í fríi í Víetnam Innlent Bæjarstjóri Ölfuss segir múslima „valda skaða“ Innlent 20,4 milljarðar til Úkraínu og aukinn stuðningur við Palestínu Innlent Íbúar Alberta höfnuðu áætlunum um sjálfstæði Erlent Endurmeta fyrirkomulag RS-bólusetninga næstu árin Innlent Hafi íhugað að gefast upp síðustu vikur Innlent Fleiri fréttir Þróa þjónustustöð fyrir tunglið Íbúar Alberta höfnuðu áætlunum um sjálfstæði Orðrómar valda ugg og ótta í Mílanó: „Það eru allir frekar hræddir“ Christiane Amanpour mun kveðja CNN Fara fram á útgöngubann í nokkrum frönskum borgum Sakaðir um að svelta 190 börn til dauða Hótar að auka viðbúnað á landamærunum Miðflokkurinn fær umboðið Borgir geti sett á útivistarbann: „Nemandi hefur misst höndina“ Prestur lést þegar róðukross féll á hann Senda far til að kanna uppruna Fóbosar Ók viljandi á ástralska þingkonu Vill funda með Trump og Xi um örlög Úkraínu Neyðarlending eftir sprengjuhótun Neitaði að samþykkja afsögn vegna mótmælanna Hvetur til stillingar og boðar aðgerðir Selenskí vilji ekki binda enda á stríðið Fjórir hermenn létust í eldsvoða Ræstingakona læstist óvart í fangaklefa í þrjá daga Hörð átök lögreglu og mótmælenda í París Barn og fullorðinn létu lífið þegar bíl var ekið inn á knattspyrnuvöll Landtökumenn réðust á evrópska erindreka Lögreglan skarst í leikinn á mótmælum í Kaupmannahöfn Setti málningu í matinn og eitraði fyrir hundruðum barna Mótmælendur réðust inn í ráðhúsið í Marseille Alvarlega slösuð eftir skotárás í íþróttahúsi Frestar gildistöku refsiaðgerða gegn Rússlandi Faðir tveggja nemenda í skólanum sá sem skaut árásarmanninn Varaði við nýju Rússlandi Pútíns Ástvinir þeirra sem létust í flugslysinu bíða enn Sjá meira