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 Senda þjóðinni „skýr skilaboð“ á óróatímum Innlent 33 ára sósíalisti hafði betur gegn Cuomo í New York Erlent Segja manninn hafa glímt við alvarleg veikindi Innlent Bretar eignast aftur herþotur sem geta flutt kjarnorkuvopn Erlent Ný skýrsla: Bandaríkjunum mistókst að eyðileggja kjarnorkumannvirki Írana Erlent Ræddu veiðigjöldin til að ganga hálf fjögur Innlent Slagsmál á hóteli í miðborginni Innlent Margir í vandræðum vegna of skyggðra rúðna Innlent Æsispennandi forval: Framtíð Demókrataflokksins gæti ráðist í New York Erlent Trump gefur lítið fyrir Pentagon skýrsluna og segir árásina hafa heppnast fullkomlega Erlent Fleiri fréttir Trump gefur lítið fyrir Pentagon skýrsluna og segir árásina hafa heppnast fullkomlega 33 ára sósíalisti hafði betur gegn Cuomo í New York Bretar eignast aftur herþotur sem geta flutt kjarnorkuvopn Myndaveisla: Fyrsti dagur leiðtogafundar Atlantshafsbandalagsins Æsispennandi forval: Framtíð Demókrataflokksins gæti ráðist í New York Átök í Miðausturlöndum: „Erfitt að meta hvað er í raun og veru í gangi“ Ný skýrsla: Bandaríkjunum mistókst að eyðileggja kjarnorkumannvirki Írana „Þrátt fyrir allan þennan vígbúnað þá er þetta mjög vinalegt“ „Honum fylgir auðvitað ákveðinn ófyrirsjáanleiki“ Óbreyttir borgarar féllu í árásum Rússa á úkraínskar borgir Íranir neita að hafa skotið eldflaugum Áhrifavaldur sakaður um að bera ábyrgð á dauða dóttur sinnar Segir vopnahlé í höfn Trump þakkar Írönum fyrir að láta vita af sér Rýma sextán þorp vegna gróðurelda í Grikklandi Íranir ráðast á herstöð Bandaríkjamanna í Katar Handtóku Evrópubúa sakaðan um njósnir fyrir Ísrael Byrjað að smella af með stærstu myndavél í heimi Meira örplast í flöskum úr gleri en plasti Hífðu lystisnekkjuna sem sökk upp úr sjónum við Sikiley Segja aftur ráðist á neðanjarðarauðgunarstöð í Íran Ísraelar héldu árásum sínum áfram í nótt „Gríðarstór“ árás á höfuðborgina Tuttugu og tveir látnir eftir sjálfsmorðsárás í kirkju Trump hellir sér yfir flokksbróður sinn: „MAGA ætti að losa sig við þennan aumkunarverða aumingja“ Tíu Íslendingar í Íran og fjórir í Ísrael Aðdragandinn: Hótanir og árásir á hótanir og árásir ofan Embættis- og ráðamenn tjá sig um árásina Vaktin: Bandaríkin gera árásir á Íran Árás Bandaríkjanna á Íran: „Íran, yfirgangsseggur Miðausturlandanna, verður að boða til friðar“ 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 Senda þjóðinni „skýr skilaboð“ á óróatímum Innlent 33 ára sósíalisti hafði betur gegn Cuomo í New York Erlent Segja manninn hafa glímt við alvarleg veikindi Innlent Bretar eignast aftur herþotur sem geta flutt kjarnorkuvopn Erlent Ný skýrsla: Bandaríkjunum mistókst að eyðileggja kjarnorkumannvirki Írana Erlent Ræddu veiðigjöldin til að ganga hálf fjögur Innlent Slagsmál á hóteli í miðborginni Innlent Margir í vandræðum vegna of skyggðra rúðna Innlent Æsispennandi forval: Framtíð Demókrataflokksins gæti ráðist í New York Erlent Trump gefur lítið fyrir Pentagon skýrsluna og segir árásina hafa heppnast fullkomlega Erlent Fleiri fréttir Trump gefur lítið fyrir Pentagon skýrsluna og segir árásina hafa heppnast fullkomlega 33 ára sósíalisti hafði betur gegn Cuomo í New York Bretar eignast aftur herþotur sem geta flutt kjarnorkuvopn Myndaveisla: Fyrsti dagur leiðtogafundar Atlantshafsbandalagsins Æsispennandi forval: Framtíð Demókrataflokksins gæti ráðist í New York Átök í Miðausturlöndum: „Erfitt að meta hvað er í raun og veru í gangi“ Ný skýrsla: Bandaríkjunum mistókst að eyðileggja kjarnorkumannvirki Írana „Þrátt fyrir allan þennan vígbúnað þá er þetta mjög vinalegt“ „Honum fylgir auðvitað ákveðinn ófyrirsjáanleiki“ Óbreyttir borgarar féllu í árásum Rússa á úkraínskar borgir Íranir neita að hafa skotið eldflaugum Áhrifavaldur sakaður um að bera ábyrgð á dauða dóttur sinnar Segir vopnahlé í höfn Trump þakkar Írönum fyrir að láta vita af sér Rýma sextán þorp vegna gróðurelda í Grikklandi Íranir ráðast á herstöð Bandaríkjamanna í Katar Handtóku Evrópubúa sakaðan um njósnir fyrir Ísrael Byrjað að smella af með stærstu myndavél í heimi Meira örplast í flöskum úr gleri en plasti Hífðu lystisnekkjuna sem sökk upp úr sjónum við Sikiley Segja aftur ráðist á neðanjarðarauðgunarstöð í Íran Ísraelar héldu árásum sínum áfram í nótt „Gríðarstór“ árás á höfuðborgina Tuttugu og tveir látnir eftir sjálfsmorðsárás í kirkju Trump hellir sér yfir flokksbróður sinn: „MAGA ætti að losa sig við þennan aumkunarverða aumingja“ Tíu Íslendingar í Íran og fjórir í Ísrael Aðdragandinn: Hótanir og árásir á hótanir og árásir ofan Embættis- og ráðamenn tjá sig um árásina Vaktin: Bandaríkin gera árásir á Íran Árás Bandaríkjanna á Íran: „Íran, yfirgangsseggur Miðausturlandanna, verður að boða til friðar“ Sjá meira