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 Rekstur snyrtistofu til rannsóknar hjá lögreglu Innlent Birta bréf sem Epstein á að hafa skrifað áður en hann lést Erlent Fyrsta vindmyllulestin um Suðurland í nótt Innlent Á sjötta tug vísað úr landi Innlent Minnst ánægja þar sem sorphirða er ekki boðin út Innlent Segja Evrópu „útungunarstöð“ hryðjuverkaógnarinnar Erlent „Hlutirnir eru málaðir upp eins og allt sé að fara í kaldakol“ Innlent Telur forsætisnefnd hafa brotið á sér og leitar réttar síns Innlent Deilir djúpfalsaðri mynd af sér sjálfri til að vara aðra við Erlent Segja Írani hafa valdið meiri skaða en menn hafa viðurkennt Erlent Fleiri fréttir Segja Írani hafa valdið meiri skaða en menn hafa viðurkennt Segja Evrópu „útungunarstöð“ hryðjuverkaógnarinnar Birta bréf sem Epstein á að hafa skrifað áður en hann lést Þrír fluttir til Hollands og hantaveiruskipið á leið til Tenerife Deilir djúpfalsaðri mynd af sér sjálfri til að vara aðra við Gerðu árás á Beirút í fyrsta skipti eftir að vopnahlé tók gildi Ted Turner er látinn Segja Bandaríkin enn með óásættanlegar kröfur Telja sig hafa fundið lofthjúp utan um örreikistjörnu handan við Plútó Íslendingar mótmæla við skála Rússa á Feneyjatvíæringnum Vilja ekki fá hantaveiruskipið til Kanaríeyja Telja samkomulag líklegt á næstu dögum Engin ríkisstjórn enn og stefnir í met Stefna á að hýða eineltisseggi í Singapúr Fjórar „brúðir ISIS“ snúa aftur til Ástralíu Hantaveiruskipið á leið til Kanarí og kemur ekki til Íslands Gerir hlé á „frelsisaðgerðum“ í Hormússundi Segja vopnahléið enn í gildi þrátt fyrir árásir Dansar við úlfa-leikari dæmdur í lífstíðarfangelsi Hundruð þúsunda krefjast atkvæðagreiðslu um sjálfstæði Alberta Sífellt meira einangraður: Heldur til í neðanjarðarbyrgjum af ótta við banatilræði Vopnahléið hangir á bláþræði Tugir látnir eftir sprengingu í flugeldaverksmiðju Bandaríski sjóherinn vildi taka skip á leigu og gera út til Grænlands Minnst einn lést þegar keyrt var inn í mannfjölda í Leipzig Líkja forseta Taívan við rottu vegna Afríkuferðar Segjast hafa skotið á bandarískt herskip Giuliani á sjúkrahúsi í alvarlegu ástandi Japanir mótmæla fyrirhuguðum breytingum á stjórnarskránni Boðar „frelsisaðgerðir“ til að koma skipum um sundið 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 Rekstur snyrtistofu til rannsóknar hjá lögreglu Innlent Birta bréf sem Epstein á að hafa skrifað áður en hann lést Erlent Fyrsta vindmyllulestin um Suðurland í nótt Innlent Á sjötta tug vísað úr landi Innlent Minnst ánægja þar sem sorphirða er ekki boðin út Innlent Segja Evrópu „útungunarstöð“ hryðjuverkaógnarinnar Erlent „Hlutirnir eru málaðir upp eins og allt sé að fara í kaldakol“ Innlent Telur forsætisnefnd hafa brotið á sér og leitar réttar síns Innlent Deilir djúpfalsaðri mynd af sér sjálfri til að vara aðra við Erlent Segja Írani hafa valdið meiri skaða en menn hafa viðurkennt Erlent Fleiri fréttir Segja Írani hafa valdið meiri skaða en menn hafa viðurkennt Segja Evrópu „útungunarstöð“ hryðjuverkaógnarinnar Birta bréf sem Epstein á að hafa skrifað áður en hann lést Þrír fluttir til Hollands og hantaveiruskipið á leið til Tenerife Deilir djúpfalsaðri mynd af sér sjálfri til að vara aðra við Gerðu árás á Beirút í fyrsta skipti eftir að vopnahlé tók gildi Ted Turner er látinn Segja Bandaríkin enn með óásættanlegar kröfur Telja sig hafa fundið lofthjúp utan um örreikistjörnu handan við Plútó Íslendingar mótmæla við skála Rússa á Feneyjatvíæringnum Vilja ekki fá hantaveiruskipið til Kanaríeyja Telja samkomulag líklegt á næstu dögum Engin ríkisstjórn enn og stefnir í met Stefna á að hýða eineltisseggi í Singapúr Fjórar „brúðir ISIS“ snúa aftur til Ástralíu Hantaveiruskipið á leið til Kanarí og kemur ekki til Íslands Gerir hlé á „frelsisaðgerðum“ í Hormússundi Segja vopnahléið enn í gildi þrátt fyrir árásir Dansar við úlfa-leikari dæmdur í lífstíðarfangelsi Hundruð þúsunda krefjast atkvæðagreiðslu um sjálfstæði Alberta Sífellt meira einangraður: Heldur til í neðanjarðarbyrgjum af ótta við banatilræði Vopnahléið hangir á bláþræði Tugir látnir eftir sprengingu í flugeldaverksmiðju Bandaríski sjóherinn vildi taka skip á leigu og gera út til Grænlands Minnst einn lést þegar keyrt var inn í mannfjölda í Leipzig Líkja forseta Taívan við rottu vegna Afríkuferðar Segjast hafa skotið á bandarískt herskip Giuliani á sjúkrahúsi í alvarlegu ástandi Japanir mótmæla fyrirhuguðum breytingum á stjórnarskránni Boðar „frelsisaðgerðir“ til að koma skipum um sundið Sjá meira