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 Faðir tveggja nemenda í skólanum sá sem skaut árásarmanninn Erlent Dæmi um að búnar séu til „gervikennitölur“ fyrir börn Innlent „Fylgjumst grannt með framvindu mála“ Innlent Varaði við nýju Rússlandi Pútíns Erlent Ástvinir þeirra sem létust í flugslysinu bíða enn Erlent Talsmaður Trumps rekinn eftir brösuglega byrjun Erlent „Fyrir neðan siðgæðiskröfur sem maður gerir til alþingismanna“ Innlent Handtekinn fyrir að ausa fúkyrðum yfir hóp fólks Innlent Aðgengið gott en gefur ekki upp synjanirnar Innlent Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Trump hleypir öllu í bál og brand, aftur Erlent Fleiri fréttir Faðir tveggja nemenda í skólanum sá sem skaut árásarmanninn Varaði við nýju Rússlandi Pútíns Ástvinir þeirra sem létust í flugslysinu bíða enn Talsmaður Trumps rekinn eftir brösuglega byrjun Deilt um sönnunargögn og mögulegan vitorðsmann Norðmaður í tuttugu ára fangelsi í Bretlandi vegna leigumorðs Landtökumenn börðu og rændu ljósmyndara Washington Post „Atkvæði gegn Kanada er hættuleg blekking“ Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Trump hleypir öllu í bál og brand, aftur Árásarmaðurinn sextán ára Skipun um að hægja á Starshield hafi komið úr Hvíta húsinu Minnst fjórir féllu í skotáras í Oregon Lést í stormi í Færeyjum Hættir við að skjóta Hasan í beinni Biðja viðskiptavini að vera á varðbergi Andersson hafnað í sænska þinginu Hófu aftur árásir á olíuvinnslur í Rússlandi Eldur í ráðuneyti og banka í óeirðum í Tirana Tuttugu og sjö nemendur látnir eftir að þak skóla hrundi „Þessi ákvörðun mun kosta mörg mannslíf“ Bækur Rooney teknar úr sölu í Bretlandi Umsátur opinberar skuggastríð málaliða Gefur í skyn að bandarísk stjórnvöld hafi sett takmarkanir á Úkraínumenn Brösugleg byrjun hjá nýjum talsmanni Trumps Handteknir fyrir að féfletta NATO-skip í Noregi Fundu elsta skipsflak heims Árásum fjölgar og Íranir ætla að loka Hormússundi aftur Takmarkanir á Starlink í Úkraínu: „Þetta getur ekki verið tilviljun“ Yfir hálf milljón án rafmagns í Kænugarði eftir árásir Rússa í nótt Segja hálfa milljón hafa tekið þátt 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 Faðir tveggja nemenda í skólanum sá sem skaut árásarmanninn Erlent Dæmi um að búnar séu til „gervikennitölur“ fyrir börn Innlent „Fylgjumst grannt með framvindu mála“ Innlent Varaði við nýju Rússlandi Pútíns Erlent Ástvinir þeirra sem létust í flugslysinu bíða enn Erlent Talsmaður Trumps rekinn eftir brösuglega byrjun Erlent „Fyrir neðan siðgæðiskröfur sem maður gerir til alþingismanna“ Innlent Handtekinn fyrir að ausa fúkyrðum yfir hóp fólks Innlent Aðgengið gott en gefur ekki upp synjanirnar Innlent Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Trump hleypir öllu í bál og brand, aftur Erlent Fleiri fréttir Faðir tveggja nemenda í skólanum sá sem skaut árásarmanninn Varaði við nýju Rússlandi Pútíns Ástvinir þeirra sem létust í flugslysinu bíða enn Talsmaður Trumps rekinn eftir brösuglega byrjun Deilt um sönnunargögn og mögulegan vitorðsmann Norðmaður í tuttugu ára fangelsi í Bretlandi vegna leigumorðs Landtökumenn börðu og rændu ljósmyndara Washington Post „Atkvæði gegn Kanada er hættuleg blekking“ Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Trump hleypir öllu í bál og brand, aftur Árásarmaðurinn sextán ára Skipun um að hægja á Starshield hafi komið úr Hvíta húsinu Minnst fjórir féllu í skotáras í Oregon Lést í stormi í Færeyjum Hættir við að skjóta Hasan í beinni Biðja viðskiptavini að vera á varðbergi Andersson hafnað í sænska þinginu Hófu aftur árásir á olíuvinnslur í Rússlandi Eldur í ráðuneyti og banka í óeirðum í Tirana Tuttugu og sjö nemendur látnir eftir að þak skóla hrundi „Þessi ákvörðun mun kosta mörg mannslíf“ Bækur Rooney teknar úr sölu í Bretlandi Umsátur opinberar skuggastríð málaliða Gefur í skyn að bandarísk stjórnvöld hafi sett takmarkanir á Úkraínumenn Brösugleg byrjun hjá nýjum talsmanni Trumps Handteknir fyrir að féfletta NATO-skip í Noregi Fundu elsta skipsflak heims Árásum fjölgar og Íranir ætla að loka Hormússundi aftur Takmarkanir á Starlink í Úkraínu: „Þetta getur ekki verið tilviljun“ Yfir hálf milljón án rafmagns í Kænugarði eftir árásir Rússa í nótt Segja hálfa milljón hafa tekið þátt Sjá meira