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 Grunaður um að nauðga konu þrisvar sömu nóttina Innlent Aðalmeðferð í Súlunesmálinu frestað Innlent Segir Bandaríkin ekki geta ráðist inn Erlent „Gætir verið pirrandi við matarborðið en það er þess virði“ Innlent Bandarískir erindrekar hótuðu evrópskum kollegum sínum Erlent „Aldrei fyrirgefanlegt þegar það er farið svona með opinbert fé“ Innlent Vilja rýmri reglur um veiðar fjögurra fuglategunda Innlent Þúsundir hafi orðið af milljónum Innlent Uppsagnir hjá Morgunblaðinu Viðskipti innlent Íslenskir unglingar veðja næst mest í Evrópu Innlent Fleiri fréttir Áfengisneysla „Evrópumeistara í unglingadrykkju“ dregst saman Bandarískir erindrekar hótuðu evrópskum kollegum sínum Konur í Afganistan óttist raunverulega að heimurinn gleymi þeim Mamdani mælist með gott forskot degi fyrir kosningar Að minnsta kosti 20 látnir eftir stóran skjálfta í Afganistan Segir Bandaríkin ekki geta ráðist inn Konur í Afganistan óttist raunverulega að heimurinn gleymi þeim Annar hinna handteknu látinn laus: „Drepið mig, drepið mig, drepið mig“ Andrew sviptur síðustu hernaðartigninni Fjórir útskrifaðir af spítala en tveir enn í lífshættu Drónaumferð við herstöð í Belgíu Allt í loft upp í Færeyjum vegna Suðureyjarganga Níu í lífshættu eftir stunguárásina Margir sagðir særðir eftir árás í Cambridge-skíri Segir hernum að undirbúa árás á Nígeríu Stúlka fannst á lífi í kassa í órafjarlægð frá heimili sínu Kona ákærð fyrir ránið í Louvre Demókratar vilja yfirheyra Andrew Enn staðráðin í að lenda geimförum á tunglinu með Starship Gera sex hundruð gervihnetti fyrir „Gullhvelfinguna“ Sagður hafa skipað hernum að gera árásir í Venesúela Ljóst að D66 varð stærri en flokkur Wilders Grænland, Færeyjar og Álandseyjar fá sæti við borðið Æðsti lögmaður ísraelska hersins segir af sér vegna leka Segir Repúblikönum að beita kjarnorkuúrræðinu Flóttamönnum fækkað úr 125.000 í 7.500 Hundruð þúsunda strangtrúaðra mótmæla herkvaðningu Orðin hæsta kirkja í heimi Öldungadeildin samþykkir að ógilda tollaákvarðanir Trump Andrés ekki lengur prins og látinn yfirgefa heimili sitt 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 Grunaður um að nauðga konu þrisvar sömu nóttina Innlent Aðalmeðferð í Súlunesmálinu frestað Innlent Segir Bandaríkin ekki geta ráðist inn Erlent „Gætir verið pirrandi við matarborðið en það er þess virði“ Innlent Bandarískir erindrekar hótuðu evrópskum kollegum sínum Erlent „Aldrei fyrirgefanlegt þegar það er farið svona með opinbert fé“ Innlent Vilja rýmri reglur um veiðar fjögurra fuglategunda Innlent Þúsundir hafi orðið af milljónum Innlent Uppsagnir hjá Morgunblaðinu Viðskipti innlent Íslenskir unglingar veðja næst mest í Evrópu Innlent Fleiri fréttir Áfengisneysla „Evrópumeistara í unglingadrykkju“ dregst saman Bandarískir erindrekar hótuðu evrópskum kollegum sínum Konur í Afganistan óttist raunverulega að heimurinn gleymi þeim Mamdani mælist með gott forskot degi fyrir kosningar Að minnsta kosti 20 látnir eftir stóran skjálfta í Afganistan Segir Bandaríkin ekki geta ráðist inn Konur í Afganistan óttist raunverulega að heimurinn gleymi þeim Annar hinna handteknu látinn laus: „Drepið mig, drepið mig, drepið mig“ Andrew sviptur síðustu hernaðartigninni Fjórir útskrifaðir af spítala en tveir enn í lífshættu Drónaumferð við herstöð í Belgíu Allt í loft upp í Færeyjum vegna Suðureyjarganga Níu í lífshættu eftir stunguárásina Margir sagðir særðir eftir árás í Cambridge-skíri Segir hernum að undirbúa árás á Nígeríu Stúlka fannst á lífi í kassa í órafjarlægð frá heimili sínu Kona ákærð fyrir ránið í Louvre Demókratar vilja yfirheyra Andrew Enn staðráðin í að lenda geimförum á tunglinu með Starship Gera sex hundruð gervihnetti fyrir „Gullhvelfinguna“ Sagður hafa skipað hernum að gera árásir í Venesúela Ljóst að D66 varð stærri en flokkur Wilders Grænland, Færeyjar og Álandseyjar fá sæti við borðið Æðsti lögmaður ísraelska hersins segir af sér vegna leka Segir Repúblikönum að beita kjarnorkuúrræðinu Flóttamönnum fækkað úr 125.000 í 7.500 Hundruð þúsunda strangtrúaðra mótmæla herkvaðningu Orðin hæsta kirkja í heimi Öldungadeildin samþykkir að ógilda tollaákvarðanir Trump Andrés ekki lengur prins og látinn yfirgefa heimili sitt Sjá meira